ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ, ЛУЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ И РАСТЕНИЯ – Агрометеорология

Эффективная температура (ЭТ) или эквивалентно–эффективная температура (ЭЭТ) –это условный показатель, основанный на сравнении теплоощущения людей при данных условиях микроклимата с их теплоощущением в условиях неподвижного, полностью насыщенного водяными парами воздуха при определенной температуре. В качестве примера в таблице 16 приводятся сочетания микроклиматических условий, при которых теплоощущения будут субъективно идентичны.

Таблица 16

Различные сочетания температуры, влажности и подвижности воздуха,

соответствующие эффективной температуре 18,8°

Приведенный в таблице 16 пример наглядно свидетельствует о том, в какой степени влияют на субъективные теплоощущения влажность и подвижность воздуха. Как видно из таблицы, в зависимости от этих факторов температуры воздушной среды 18,8 и 27,0°С могут субъективно по тепловому ощущению восприниматься как абсолютно идентичные, что подчеркивает необходимость во всех случаях для оценки влияния климато-погодных и микроклиматических факторов на организм использовать комплексные методы.

Используется три метода определения эффективной температуры: по формуле, с помощью таблиц и номограмм. Первый и второй методы в настоящее время практически не применяется в связи с тем, что с помощью в значительной степени более простого второго метода можно получить достаточно надежные результаты, хотя и уступающие по точности полученным с помощью номограммы. Кроме того, формула и таблицы находят применение в научных исследованиях, в которых необходима особо точная фиксация ЭТ.

Вместе с тем, с учетом возможной востребованности данного пособия для осуществления научных исследований, приводится формула для расчета ЭТ:

(22)

ЭТ (ЭЭТ) – эффективная температура (эквивалентно-эффективная температура), ^оС;

t – температура воздуха, ^оС;

R – относительная влажность воздуха, %;

V – скорость ветра на уровне 1 м над поверхностью земли, м/с.

Табличный метод. ЭТ определяют по специальной таблице (приложение 4). В первом вертикальном столбце приложения находится величина, соответствующая температуре по сухому термометру, а в верхних горизонтальных строчках — измеренная скорость движения воздуха (в м/мин) и относительная влажность (в %). На пересечении строчек, идущих от температуры воздуха и от скорости и влажности его, находится величина эффективной температуры. Поскольку в таблице имеется ограниченное число градаций скорости движения (0,25; 0,5; 1 м/сек)и относительной влажности (100, 50, 20%), а также только целые величины температуры воздуха, то для нахождения точной величины ЭТ необходимо произвести интерполирование по формуле:

где (23)

ЭТ — эффективная температура, соответствующая фактической температуре (влажности или подвижности) воздуха при меньшей величине влажности и подвижности (температуры);

А и Б — меньшая и большая величины ЭТ, соответствующие меньшему и большему значению температуры (влажности и подвижности воздуха);

а и в — меньшая и большая величины температуры (влажности и подвижности) воздуха;

с — фактическая величина температуры (подвижности и влажности) воздуха.

Например, температура воздуха в помещении составляет 22,4°, подвижность воздуха 0,3 м/сек (18 м/мин) и относительная влажность 55%.

Интерполируем величину ЭТ по температуре:

19,42°;

по влажности:

19,33°;

по скорости движения воздуха:

19,0°.

Средняя арифметическая из полученных величин есть искомая эффективная температура:

19,25°. (24)

Определение ЭТ по номограммам. Безусловно, что теплоощущения будут зависеть не только от указанного выше комплекса микроклиматических факторов, но и от того, работает человек или находится в состоянии покоя, каковы его одежда и т.д. Все привходящие условия учесть достаточно трудно, однако указанные факторы учитываются путем использования на практике номограмм по так называемым основной и нормальной шкалам (рисунки и 32 и 33). Первая используется для комплексной оценки влияния микроклиматических условий на людей, обнаженных до пояса и находящихся в состоянии покоя, вторая – на людей, одетых в обычную для комнатных условий одежду и выполняющих определенную работу. Указанные номограммы представлены на рисунках.

Порядок работы с номограммами. Для получения величины ЭТ с помощью линейки соединяют точку на левой вертикальной шкале, соответствующей температуре сухого термометра стационарного психрометра (t сух), с точкой, температуре влажного термометра (t вл) на второй вертикальной шкале. Далее отмечают точку пересечения полученной линии с линией, соответствующей определенной скорости движения воздуха на конусообразной шкале, и от нее проводят вектор к нижней или верхней ее части, которые градуированы в градусах искомой ЭТ,

Пример. При оценке микроклимата в аудитории кафедры гигиены были получены следующие результаты: температура воздуха по сухому термометру – 25°С, температура по влажному термометру – 17°С, скорость движения воздуха – 0,5 м/с. Так как находящийся в аудитории контингент одет в обычную для комнатных условий одежды и выполняет определенную работу, используем для определения ЭТ номограмму по нормальной шкале. ЭТ в данном примере будет равна 19,3° ЭТ.

Оценка результатов определения ЭТ. Для обычно одетых людей, находящихся в покое или выполняющих легкую работу, так называемая «зона комфорта» (тепловое самочувствие 50% людей – оптимальное) находится в пределах ЭТ 17,2–21,7°. «Линия комфорта» (тепловое самочувствие 100% людей – оптимальное) ограничена пределами 18,1–18,9°. При работе средней тяжести зона комфорта по шкале ЭТ снижается примерно на 1°, а при тяжелой – на 2,5°.

Рис. 32.Номограмма для определения эффективной, корригированной эффективной и

Результирующая температура (РТ). Является также дальнейшим развитием методики ЭТ и предложена для учета совместного влияния на самочувствие человека температуры, влажности, подвижности воздуха и лучистого тепла. В условиях, когда температура воздуха (конвекционная температура) равна средней температуре окружающих поверхностей (средняя радиационная температура), величины ЭТ и РТ равны друг другу.

Предложены различные методы определения РТ, но наиболее приемлемым в физиолого-гигиенических и гигиенических исследованиях является метод определения с помощью номограмм, которые, как и при определении ЭТ дифференцированы, интерпретированы по основной и нормальной шкалам.

Для определения результирующей температуры необходимо измерить температуру воздуха в °С (t°_сух), скорость движения воздуха в м/с (V), упругость водяных паров (е) в мм рт. ст. или мб, среднюю радиационную температуру в °С.

При определении РТ по номограмме (рисунке 32 и 33) сначала вычисляют вспомогательную величину «сухой РТ», равную сумме промежуточной величины N и температуры воздуха: РТ_сух = N t°_сух. Для нахождения N рассчитывают сначала (СРТ — t°_сух). Затем на второй вертикальной шкале номограммы находят точку, соответствующую величине этой разницы, и соединяют ее при помощи линейки с точкой на горизонтальной шкале, равной величине V. На пересечении с первой вертикальной шкалой находится промежуточная величина N. На той же первой вертикальной шкале отмечается точка, по которой определяется вспомогательная величина РТ_сух, и соединяется с точкой на третьей вертикальной шкале, соответствующей величине абсолютной влажности. В месте пересечения со шкалой РТ производится отсчет искомой величины на линии, равной величине V. Зона комфорта для нормальной шкалы РТ находится в пределах 16… 21° РТ.

При различной тяжести работы результаты определения РТ оцениваются идентично ЭТ. То есть, «линия комфорта» (тепловое самочувствие 100% людей – оптимальное) ограничена пределами 18,1–18,9°. При работе средней тяжести зона комфорта по нормальной шкале РТ снижается примерно на 1-1,5°, а при тяжелой – на 2,5-3,0°.

Пример. При оценке микроклимата в аудитории кафедры гигиены ВГМУ были получены следующие результаты: температура воздуха – 25°, скорость движения воздуха – 0,5 м/с, СРТ – 30°, абсолютная влажность воздуха – 15 мм. рт. ст. Используем номограмму, приведенную на рисунке 33 (нормальную шкалу), так как студенты и преподаватели одеты в обычную одежду и выполняют определенную работу. Линейкой соединяем точку на второй вертикальной шкале, соответствующей СРТ — t°_сух (5°), с точкой на горизонтальной шкале, соответствующей скорости движения воздуха 0,5 м/с. На пересечении с первой вертикальной шкалой находим вспомогательную (промежуточную) величину N, которая будет равна 3. Далее находим величину РТ_сух (25°С 3 = 28°). Соединяем точку, соответствующую 28° на первой вертикальной шкале (N) c точкой на третьей вертикальной шкале, соответствующей абсолютной влажности воздуха 15 мм рт. ст. Искомую РТ находим на конусной шкале РТ на линии, соответствующей скорости движения воздуха 0,5 м/с. Получаем 25,7° РТ.

Влажная шаровая температура (ВШТ) или температурный индекс WBGT (wet bulb globe temperature index) (C. Yaglou, D. Minard, 1957) – эмпирический показатель, определяемый на основе показаний влажного и сухого термометров, размещаемых соответственно в естественных условиях и внутри зачерненного шара (шаровой термометр). Метод основан на оценке внешней тепловой нагрузки на организм человека учетом сочетанного действия составляющих микроклимата – температуры, влажности воздуха, интенсивности теплового облучения, а также уровня метаболизма. Таким образом, при определении WBGT index (ВШТ) учитываются температура, влажность воздуха, лучистое тепло, а также косвенно через показание черного шара подвижность воздуха.

Числовые значения ВШТ (WBGT) весьма близки к показателям КЭТ в одних и тех же условиях. Однако методика вычисления ВШТ (WBGT) имеет значительные преимущества по сравнению с предыдущими комплексными показателями. ВШТ (WBGT) рассчитывается в результате простейших вычислений по формуле без применения номограмм и таблиц и, в отличие от других комплексных показателей, не имеет ограничения по параметрам подвижности воздуха. Вне помещения при солнечной нагрузке (или в помещении при тепловом излучении) ВШТ (WBGT) рассчитывается по формуле:

WBGT index (ВШТ) = 0,1t°_сух 0,7t°_вл 0,2t°_шар, где (25)

t°_сух – температура воздуха по сухому термометру, °С;

t°_вл – температура воздуха по влажному термометру, °С;

t°_шар – температура по черному шаровому термометру, °С.

При отсутствии теплового излучения или снаружи без солнечной нагрузки WBGT index (ВШТ) рассчитывается по формуле:

WBGT index (ВШТ) = 0,7t°_вл 0,3t°_шар (26)

Для быстрого определения индекса ВШТ (WBGT) достаточно одно измерение в точке максимального теплового воздействия. Если значение того ил иного параметра, входящего в расчет ВШТ (WBGT), не постоянно во времени, определяется его среднесменная величина.

Данный показатель используется для профилактики тепловых поражений в условиях значительный тепловых нагрузок. При ВШТ (WBGT), достигающей 29,4°, для адаптированных к жаре лиц рекомендуется ограничение физической работы или упражнений. При ВШТ (WBGT), достигшей 31,1° рекомендуется отмена каких-либо физических нагрузок и упражнений. При ВШТ (WBGT) свыше 32,2° физические нагрузки и упражнения должны быть полностью отменены и для хорошо адаптированных людей, так как это может привести к тепловым поражениям.

В приведенном выше примере нельзя допускать к работе лиц, не адаптированных к условиям высоких тепловых нагрузок и ограничить работу адаптированных лиц.

Именно в связи с простотой и надежностью данного метода его принцип положен в основу показателя, по которому нормируются комплексные характеристики микроклимата производственных помещений. Этот показатель в России получил название индекс тепловой нагрузки среды или индекс ТНС. Данный индекс широко используется при аттестации рабочих мест.

Также как WBGT index (ВШТ) при отсутствии теплового излучения или снаружи без солнечной нагрузки индекс ТНС рассчитывается по формуле:

ТНС-индекс = 0,7t°_вл 0,3t°_шар, где (27)

t°_вл – температура воздуха по влажному термометру, °С;

t°_шар – температура по черному шаровому термометру, °С.

Индекс жесткости погоды (ИЖП). Наиболее простой метод, основанный на том, что при увеличении скорости ветра на 1 м/с субъективно воспринимается как понижение температуры воздуха приблизительно на 2°С. Метод широко используется для климатического районирования территорий, в частности, для разработки рекомендаций при использовании их в рекреационных целях. ИЖП вычисляется по формуле:

ИЖП = t [(-2)×V)], где (28)

ИЖП – индекс жесткости погоды, условные градусы;

t – температура воздуха, °С;

V – скорость ветра, м/с;

-2 – температура, соответствующая субъективно воспринимаемому снижению температуры воздуха при увеличении скорости ветра на 1 м/с.

Пример. Температура воздуха -20°С, скорость ветра 5 м/с. Подставляем указанные значения в формулу 28 и рассчитываем ИЖП:

ИЖП = -20 [(-2)×5) = -30 условных градусов.

То есть, при скорости ветра 5 м/с температура воздуха -20°С будет субъективно восприниматься как температура -30°С в условиях полного штиля.

Индекс ветроохлаждения (ИВО) или индекс холодного ветра (ИХВ). При низких температурах окружающей среды ведущими неблагоприятными факторами являются температура воздуха и ветер. Именно эти два фактора метеоусловий учитывает данный показатель.

ИВО вычисляется по формуле:

где (29)

ИВО – полное ветроохлаждение, ккал/м²´час;

V – скорость ветра, м/с;

100; 10,45; 33 – постоянные эмпирические коэффициенты.

Пример. Температура воздуха при ее измерении на открытом воздухе составила –20°С, скорость ветра 9 м/с.

Подставляем значения условия задачи в формулу 29 и рассчитываем ИВО.

ккал/м²´час.

При оценке результатов определения ИВО следует иметь в виду, что человек замерзает при ИВО, равном 1200 – 1600 ккал/м²´час.

Ветрохолодовой индекс (ВХИ).Показатель, определяемый по таблице, в которой находится условная величина температуры воздуха с учетом субъективного ощущения влияния комплексного воздействия на организм человека температуры и скорости ветра при допущении, что данный комплекс будет восприниматься как температура воздуха в условиях штиля (таблица 17).

Пример. Температура наружного воздуха при наблюдениях составила – 5°С, скорость ветра – 8,5 м/с. На месте пересечения горизонтальной линии, соответствующей V, равной 8-9 м/с, и вертикальной линии, соответствующей t, равной 5°С, находим значение – 22 условных градуса. То есть температура воздуха – 5°С при скорости ветра 8,5 м/с будет субъективно восприниматься как температура воздуха – 22°С при штиле.

Из анализа данной таблицы можно сделать вывод, что субъективное восприятие холодового воздействия воздуха в большей степени влияет увеличение скорости ветра до 8-9 м/с. дальнейшее увеличение скорости ветра влияет меньше на состояние организма.

Данный метод прост, удобен для разработки рекомендаций по режиму труда на открытом воздухе различных контингентов работающих.

Индекс суровости погоды (ИСП).С помощью данного показателя определяется комплексное воздействие температуры наружного воздуха и скорости ветра в тех случаях, когда ветер имеет скорость большую, чем 7 м/с. Предполагается, что увеличению скорости ветра на 1м/с соответствует условное понижение температуры в отношении ее субъективного восприятия на 2°. Для определения ИСП используют формулу:

где (30)

ИСП – искомый индекс, условные градусы;

t – температура воздуха, °С;

V – скорость ветра, м/с.

Пример. Температура наружного воздуха – 20°, скорость ветра – 9м/с (условия примера расчета ИВО). Подставляем данные значения в формулу:

°.

То есть, при данных условиях человек будет субъективно воспринимать приведенный комплекс метеоусловий так, как при температуре воздуха –24°С и скорости ветра 7 м/с.

Метод комплексной оценки метеорологических факторов в холодный период года, рекомендуемый для населения (метод определения условной температуры – УП).Для населения, в частности, для решения вопроса выбора одежды в холодный период года рекомендуется простой и при этом достаточно точный метод комплексной оценки метеорологических факторов в холодный период года.

Сущность данного метода заключается в следующем. Используется вспомогательная таблица (таблица 18), в которой указана скорость ветра и температура воздуха в условиях разной солнечной радиации, то есть при условиях «пасмурно», «полуясно», «ясно». При этом учтена и влажность. Используя данные о скорости ветра по сводке, нужно умножить эту цифру на 0,8 для открытого места или на 0,7 для города.

Найденная по таблице температура прибавляется к той температуре, которая была объявлена. Получаем условную температуру воздуха с поправкой на скорость ветра.

Таблица 18

Вспомогательная таблица для определения теплового самочувствия

Примечания:

1. Сравнительные исследования проводились при идентичных метео- и микроклиматических условиях.

2. Результаты исследований проводятся без статистической обработки, однако при ее проведении было установлено, что различия показателей теплового самочувствия до и после коррекции рациона были статистически достоверными.

То есть в данном случае с помощью изучения теплового самочувствия удалось научно обосновать целесообразность соответствующей коррекции рациона питания для повышения выносливости организма военнослужащих к холодовому воздействию. При изучении исходных показателей, как видно из таблицы, тепловое самочувствие находилось между значениями «холодно» и «прохладно», а после коррекции рациона приближалось к «прохладно».

Сопоставлением теплового самочувствия с температурой воздуха в помещении (при относительной стабильности влажности и подвижности воздуха) можно выработать зону комфорта, то есть пределы температуры, в которых 50% людей чувствуют себя хорошо, и линию комфорта – пределы, в которых 100% людей чувствуют себя комфортно.

Температура телаявляется объективным показателем теплового состояния организма. Повышение или понижение температуры тела свидетельствуют о сдвигах в теплообмене организма и являются нежелательными. В условиях прохладной и умеренной погоды температура внешней среды почти не влияет на температуру внутренних органов.

Колебания температуры тела составляют до 1,6°С в сутки и обусловлены в основном суточным ритмом и физической нагрузкой. Но даже незначительное повышение температуры внешней среды вызывает заметное возрастание температуры внутренних органов. В экстремальных условиях показатели температуры тела выходит далеко за пределы ее физиологических величин. Предел выживаемости при низких температурах имеет гораздо больший диапазон, чем при высоких температурах. Ректальная температура 21°, то есть на 16° ниже нормальной, часто не сопровождается нарушением здоровья, но повышение ее до 41°, то есть всего на 4° выше нормальной, может привести к смерти.

Наиболее точно тепловое состояние внутренней среды организма, стабильно поддерживающей постоянную температуру, отражает ректальная температура. Однако тепловое состояние организма с большой степенью точности можно оценивать и по температуре под языком, которая в экстремальных условиях на 0,25–0,67° ниже ректальной в одних и тех же метео- и микроклиматических условиях. Нормальная температура в ротовой полости у человека близка к 37°. Колебания ее в пределах 36,1–8,9° не приводит к нарушению нормального функционирования организма.

Температура тела в подмышечной впадине не отражает температуры тела, особенно при высокой температуре окружающей среды и потении человека.

Измерение температуры тела.Температуру тела измеряют с помощью малогабаритных ртутных максимальных медицинских термометров, помещенных в ротовую полость на минуту, либо с помощью электротермометров.

Температура кожных покровов. Колебания метеорологических условий вызывают изменения температуры кожи, что в свою очередь отражается на тепловом самочувствии человека.

В условиях умеренных и низких температур окружающей среды температура кожи достаточно хорошо коррелирует с теплоощущением. При температурах воздуха, равных температуре кожи или превышающих ее, когда начинается видимое потоотделение, температура кожи не отражает степени теплового напряжения за счет охлаждения кожной поверхности влагой.

Температурная чувствительность кожи к холоду закрытых участков тела более высокая, чем открытых. При низких температурах разница между температурой закрытых и открытых участков тела может быть весьма значительной. Например, в зимнее время температура на груди под одеждой может составлять 33°,а на обнаженной поверхности тыла кисти 15°^. В гигиенической практике для оценки теплового состояния и комфортности микроклимата и метеоусловий чаще всего используют температуру кожи на груди и на лбу.

В условиях легкой работы и при оптимальных метеоусловиях комфортное тепловое самочувствие наблюдается при температуре кожи на груди в пределах 31,5-34,0° и при температуре кожи лба 31,0-34,0°.^.

Для определения температуры кожи применяют электротермометры .

Для измерения температуры кожи используют поверхностный датчик, который прикладывают к коже с помощью специальной ручки.

Для более точной оценки теплового состояния определяют так называемую средневзвешенную температуру кожи (СВТК). При этом определяют температуру кожных покровов в различном количестве точек: от 5 до 18. В последние годы СВТК определяется по результатам измерения температуры в 5 точках. Эта модификация способа оценки температуры кожи, а значит и теплового состояния организма, по существу признан как унифицированный.

Для определения СВТК измеряют температуру кожи в следующих 5 точках: лоб (область лобной пазухи), грудь (область грудины), тыл кисти (анатомическое образование «табакерка»), бедро (середина передней поверхности), голень (середина икроножной мышцы). СВТК определяют по формуле с учетом приблизительного удельного веса поверхности изучаемых участков тел в общей поверхности тела:

где (31)

СВТК – средневзвешенная температура кожи, °С;

t_л – температура кожи лба, °С;

t_гр – температура кожи груди, °С;

t_к – температура кожи тыла кисти, °С;

t_б – температура кожи бедра, °С;

t_гл – температура кожи голени, °С;

Пример. В результате измерения температуры в 5 точках получены следующие результаты: t_л = 33,5° , t_гр = 33,4°, t_к = 31,0°, t_б = 32,5°, t_гл = 32,2°. Подставляем указанные значения температур кожи в формулу Х и рассчитываем СВТК:

°

При оценке СВТК следует иметь в виду, что при температуре окружающего воздуха от 17,2 до 25,8° СВТК для одетого человека колеблется от 29,9 до 33,5°.

где

Q — общая отдача тепла с поверхности тела (конвекцией и радиацией), ккал/(м²´ч);

q — отдача тепла с различных участков поверхности тела, ккал/(м²´ч).

Исследование потоотделения. Способность человека поддерживать тепловое равновесие при выполнении работы в среде, характеризующейся температурой воздуха, равной или выше температуры кожи, обеспечивается функцией хорошо развитого механизма потоотделения.

Если при благоприятных метео- и микроклиматических условиях невидимая перспирация (неощутимая потеря массы тела) за счет выделения влаги через кожу и дыхательные пути составляет 23 г/ч, то при работе в жаркой атмосфере человек в состоянии выделить 1 л пота в час и 12 л за 24 ч. С каждым 1 г испарившегося пота организм отдает во внешнюю среду примерно 0,6 ккал. При этом в благоприятных условиях, когда весь выделившийся пот испаряется, теплоотдача может достигать 600 ккал/ч.

Интенсивность потоотделения в значительной степени зависит как от температуры, так и от влажности воздуха (таблица 20).

Таблица 20

Величина потоотделения является объективным показателем тепловой нагрузки и мобилизации физической терморегуляции для защиты от перегревания при высоких температурах окружающей среды, поскольку по количеству испарившегося пота можно судить о вызванном потоотделением охлаждении организма. Следует иметь в виду, что у лиц, не адаптированных к высокой температуре, количество выделенного организмом пота существенно выше количества испарившегося с поверхности кожи. Значительная часть пота профузно смачивает кожу, стекает с нее, унося при этом незначительное количество тепла, не обеспечивая эффективной защиты организма от теплового перегревания.

Интенсивность потоотделения можно определить методом точного взвешивания, йодкрахмальным методом Минора, нингидриновым методом Моберга и электрометрическим методом.

Метод точного взвешивания. Интенсивность потоотделения данным методом исследуют с помощью медицинских весов. Определяется масса тела до и после пребывания человека в каких-то конкретных метео- или микроклиматических условиях с учетом потерь массы тела мочеиспусканием и дефекацией. Интенсивность потоотделения рассчитывают по формуле:

где (32)

П_с – интенсивность потоотделения, г/мин;

м₁ – масса тела человека без одежды до экспозиции воздействия тепловой нагрузки, кг;

м₂ – масса тела человека без одежды после экспозиции воздействия тепловой нагрузки, кг;

К – масса кала за период воздействия тепловой нагрузки, кг;

М – масса мочи за период воздействия тепловой нагрузки, кг;

Т – экспозиция воздействия тепловой нагрузки, мин;

1000 – перевод кг в г.

Чтобы определить долю испарившегося пота, необходимо взвесить человека в одежде до и после экспозиции тепловой нагрузки. Количество испарившегося с поверхности организма человека пота составляет:

где (33)

м₄ и м₃ – масса тела человека в одежде (спецодежде) до и после экспозиции тепловой нагрузки, кг;

другие обозначения идентичны формуле 32.

Количество пота, впитанного одеждой, не испарившегося, а следовательно, недостаточно эффективно уносившего тепло с поверхности тела, равно:

(34)

Йодкрахмальный метод Минора. Данный метод весьма прост, не требует никакой аппаратуры и позволяет установить момент появления первых капелек пота и проследить за дальнейшим нарастанием деятельности потовых желез. Метод определения интенсивности потоотделения состоит в следующем: небольшой участок кожи лобной поверхности смазывают раствором, состоящим из 10 г касторового масла, 15 г йодной 10%-ной настойки и 75 мл этилового спирта, и ждут, когда кожа подсохнет. После этого смазанное место припудривают ровным слоем рисового или картофельного крахмала. Малейшее выступление пота в сочетании крахмалом и йодом дает темно-синее окрашивание. Можно обработать указанным раствором фильтровальную бумагу и приложить к коже. На бумаге останется отпечаток картины потения на исследуемом участке.

Проявление отдельных маленьких синих точек за счет видимой перспирции соответствует зоне комфорта. Появление пятен свидетельствует о напряжении потоотделения, что наблюдается обычно при дискомфортных условиях.

Нингидриновый метод Моберга. Лист бумаги с отпечатком кисти или стопы погружается в раствор нингидрина, а затем высушивается при температуре 110–120°. Ангидротические участки на листе бумаги остаются белыми, а смоченные потом приобретают фиолетовую окраску различной интенсивности в зависимости от степени потоотделения.

Электрометрический метод. Данный метод основан на том, что в зависимости от увлажненности кожи изменяются ее физические характеристики, в частности, сопротивление, которое соответственно может изменять электрический ток в цепи. Данный метод в практике физиолого-гигиенических исследований используется редко и, главным образом, в научных исследованиях.

Определение скрытого времени (латентного периода) рефлекторной реакции на тепло. При оценке состояния организма, находящегося в условиях неблагоприятного микроклимата данный тест является весьма чувствительным. В комфортных условиях средняя величина скрытого времени реакции на тепловое пороговое раздражение колеблется от 750 мс (контактное тепло) до 1300 мс (лучистое тепло). Под влиянием общего теплового воздействия скрытое время реакции уменьшается, тогда как при общем холодовом воздействии оно увеличивается. Это свидетельствует о повышении уровня функционального состояния анализатора в условиях нагревающего и понижения его в условиях охлаждающего микроклимата и в соответствующих климато-погодных условиях.

Определяют скрытое время рефлекторной реакции на контактное и лучистое тепло с помощью универсального хронорефлексометра. Принцип работы прибора заключается в том, что в нем имеется до соответствующей реакции обследуемого разомкнутая электрическая сеть. При подаче обследуемому раздражителя, в данном случае теплового, обследуемый, нажимая кнопку датчика замыкает цепь. На панели прибора при этом с помощью так называемых строботронов отсчитываются мс, показывающие время, прошедшее от начала подачи исследователем раздражителя, до замыкания цепи. Полученная по строботронам величина и будет соответствовать скрытому времени реакции на раздражитель.

При проведении исследования обследуемому предлагается положить руку так, чтобы внутренняя сторона дистального отдела предплечья закрывала отверстие над лампочкой (или при измерении контактной чувствительности – на пластинку с проволокой). При этом обследуемый кладет указательный палец другой руки на кнопку прерывателя. Вследствие того, что команду «положить руку на датчик» дают заранее: к началу измерения температура датчика выравнивается соответственно температуре кожи и адаптируются тактильные рецепторы. В результате при даче температурного раздражителя исключается одновременная реакция со стороны тактильных рецепторов (тактильное раздражение проводится с большей скоростью, чем температурное).

Подают команду «приготовиться», обследуемый нажимает на кнопку, и на приборе загорается лампочка «готовность». Далее исследователь нажимает ручку «тепло» и производит отсчет времени по электронному счетчику после отрыва обследуемым руки от кнопки прерывателя. Исследование проводят не менее трех раз и высчитывают средний показатель. Таким образом можно определить латентный период реакции на пороговое и надпороговое термическое раздражение.

Освоение указанной выше методики предшествует данной практической подготовке при изучении методов, используемых в физиологии труда.

Подверженная силе земного притяжения атмосфера оказывает давление на поверхность земли и соответственно на все объекты, находящиеся на ней, в том числе на биологические, к которым относится организм человека. На уровне моря при температуре воздуха 0^оС и на географической широте 45^о величина атмосферного давления составляет в среднем 1,033 кг/см²_, что при перерасчете для всей поверхности тела человека равняется 15-18 тоннам. Это давление уравновешивается давлением внутренних структур организма. Как правило, при нарушении данного равновесия в ту или другую сторону приводит к каким-либо заболеваниям и нарушениям в организме.

Области с повышенным атмосферным давлением в метеорологии принято называть антициклонами. Антициклонам обычно сопутствует более оптимальная погода. Также в метеорологии различают циклоны – области с пониженным давлением, характеризующиеся неблагоприятной погодой (облачность, осадки, туманы и т. д.). Изолинию, разделяющую области повышенного и пониженного давления принято называть атмосферным фронтом.

Различие значение атмосферного давления в отдельных районах Земли обусловливает направление и скорость движения воздушных масс, которые являются одними из важнейших климатопогодообразующих факторов.

Измерение атмосферного давления имеет большое значение при установлении прогноза погоды. На ухудшение погодных условий, как правило, указывает снижение давления. Особое значение даже незначительное снижение атмосферного давления имеет для отдельных категорий лиц, главным образом, с какими-либо острыми или хроническими заболеваниями, например, при гипертонической болезни, атеросклерозе, неврастении и т. д. С понижением атмосферного давления связывают увеличение случаев сосудистых катастроф, в частности, инфаркта миокарда, инсульта и других. Многие больные очень тяжело переносят сочетание пониженного давления и высокой относительной влажности воздуха, что имеет место в период летнего муссона в районах Южного Приморья.

Неблагоприятные последствия воздействия пониженного атмосферного давления на организм связывают с уменьшением парциального давления кислорода в воздухе, что приводит к развитию относительной гипоксии тканей, в том числе на клеточном и субклеточном уровнях, к которой весьма чувствительны люди, относящиеся к так называемым группам риска.

Можно отметить основные аспекты значения измерения и мониторинга атмосферного давления (барометрии), которые заключаются в следующем:

· гигиенические исследования при подъеме на высоту, в том числе на летательных аппаратах;

· мониторинг барометрического давления при работах в условиях повышенного давления в кессонах;

· контроль условий труда в подземных шахтах;

· контроль барометрического давления при проведении гипербарической оксигенации;

· величина атмосферного давления является одним из ведущих метеорологических показателей, используемых для разработки прогнозов погоды;

· точная величина барометрического давления определяется при производстве газового анализа воздушной среды для приведения воздуха к нормальным условиям.

При изменениях атмосферного давления в ту или иную стороны развиваются различные нарушения в организме и патологические состояния, основными из которых являются декомпрессионная болезнь и высотная болезнь.

Декомпрессионная болезнь. В литературе встречаются другие названия данной болезни:

· кессонная болезнь;

· декомпрессионная болезнь водолазов;

· высотная декомпрессионная болезнь;

· субатмосферная болезнь авиаторов;

· дисбаризм;

· аэроэмболизм;

· десатурационная аэропатия;

· аэробуллезис;

· «бендз».

Однако указанные термины не отражают в полной мере сущности болезни или подчеркивают лишь отдельные формы ее проявления. В связи с этим можно считать наиболее приемлемым понятие именно декомпрессионная болезнь.

Декомпрессионная болезнь является следствием перехода газов крови и тканей из растворенного состояния в свободное – газообразное в результате понижения атмосферного давления. Образующиеся при этом газовые пузырьки нарушают нормальное кровообращение, раздражают нервные окончания, деформируют и повреждают ткани организма. А при нормальном атмосферном давлении между парциальным давлением газов в легких т напряжением их в крови и тканях организма существует динамическое равновесие. Основная часть общего давления газов в легких, а следовательно, в крови и тканях приходится на долю азота, физиологически инертного газа, не участвующего в газообмене. Высокое парциальное давление азота в легких (и соответственно в крови и тканях), его физиологическая и химическая инертность обусловливают ведущую роль данного газа в образовании газовых пузырьков при декомпрессии.

В развитии декомпрессионной болезни различают 3 периода:

· период компрессии;

· период пребывания и работы в условиях повышенного давления;

· период декомпрессии.

Этиопатогенез развития декомпрессионной болезни с учетом указанных периодов заключается в следующем.

При повышении атмосферного давления (период компрессии), как известно, возрастает растворимость газов в жидкостях. В зависимости от величины повышения давления (глубины погружения водолазов или расположения кессонов) кровь, все ткани, органы, клетки в той или иной степени насыщаются растворенным азотом (период пребывания и работы в условиях повышенного давления). При понижении окружающего давления (подъем водолаза с глубины на поверхность, выход рабочего из кессона, подъем летчика на высоту) газовое динамическое равновесие нарушается, ткани и жидкости организма оказываются перенасыщенными газами, прежде всего азотом. Происходит процесс десатурации (переход газов из жидкого состояния в газообразное в связи с уменьшением растворимости их в жидкостях). При достаточно медленной декомпрессии процесс выделения избыточного азота до установления нового после пребывания в условиях повышенного давления газового равновесия обычно протекает без образования газовывх пузырьков. В случае быстрой декомпрессии перенасыщенность тканей газами может достигать критических уровней, так как возможности, «производительность» альвеол не могут обеспечить при данных условиях выделение с выдыхаемым воздухом всего количества образующихся при десатурации газов, главным образом, азота. В результате образуются газовые пузырьки, которые и обусловливают в зависимости от ряда факторов особенности течения заболевания. Течение, симптоматика и тяжесть заболевания определяются величиной, количеством и локализацией газовых пузырьков в организме, наличием провоцирующих факторов и своевременностью лечебных мероприятий. По тяжести течения различают три формы декомпрессионной болезни, характеристика которых представлена в таблице 21.

Развитию декомпрессионной болезни, более тяжелому ее течению могут способствовать другие факторы при работе в условиях повышенного давления, такие, как неблагоприятный микроклимат, наличие токсических веществ в воздухе и т. д.

Профилактика декомпрессионной болезни включает мероприятия, направленные на повышение резистентности организма, адаптационных возможностей, тренированности. Однако основным элементом профилактики является строгая регуляция режима декомпрессии с использованием специальных декомпрессионных таблиц в зависимости от величины изменения барометрического давления, времени и характера работы в этих условиях. В аварийных (чрезвычайных) ситуациях, когда регламенты декомпрессии не могут быть соблюдены, человека помещают в барокамеру, в которой первоначально устанавливается давление того же уровня, который был при нахождении его при пребывании в условиях повышенного давления, а затем давление в барокамере постепенно снижается с учетом нормативных регламентов (декомпрессионных таблиц). В связи с изложенным наличие барокамеры является обязательным условием проведения работ в условиях повышенного барометрического давления. Одновременно проводится лечение больных (симптоматическая терапия).

Таблица 21

Выделение зон высоты является условным, так как большое значение имеет в данном случае тренированность, адаптированность (степень развития адаптационных механизмов), функциональной состояние и здоровье человека.

Единицы измерения и приборы для измерения атмосферного давления

Основной единицей измерения барометрического давления в системе СИ является паскаль (Па) – давление, вызываемое силой в один ньютон (Н), равномерно распределенное на поверхности 1 м²:

(35)

На практике для выражения величины барометрического давления используются другие единицы. В таблице 23 приводятся единицы измерения атмосферного давления, которые наиболее широко используются в метеорологических наблюдениях, гигиенических исследованиях, в технике, при проведении лабораторных анализов и т. д. Удобны для пересчетов единиц данные таблицы 24)

Таблица 23

В гигиенических исследованиях применяются два типа барометров:

· жидкостные барометры;

· металлические барометры – анероидные.

Принцип работы различных модификаций жидкостных барометров основан на том, что атмосферное давление уравновешивает определенной высоты столб жидкости в запаянной с одного конца (верхнего) трубке. Чем меньше удельный вес жидкости, тем выше столб последней, уравновешиваемый давлением атмосферы.

Наибольшее распространение получили ртутные барометры, так как высокий удельный вес жидкой ртути позволяет сделать прибор более компактным, что объясняется уравновешиванием давления атмосферы менее высоким столбом ртути в трубке.

Используются три системы ртутных барометров:

· чашечные;

· сифонные;

· сифонно-чашечные.

Указанные системы ртутных барометров схематически представлены на рисунке 35.

В отдельных модификациях имеются две шкалы – в мм рт. ст. и мб. Десятые доли мм рт. ст. или мб отсчитываются по подвижной шкале – нониусу. Для этого необходимо винтом установить нулевое деление шкалы нониуса на одной линии с вершиной мениска ртутного столба, отсчитать число целых делений миллиметров ртутного столба по шкале барометра и число десятых до-лей миллиметра ртутного столба до первой отметки шкалы нониуса, совпадающей с делением основной шкалы.

Пример. Нулевое деление шкалы нониуса находится между 760 и 761 мм рт. ст. основной шкалы. Следовательно, число целых делений равно 760 мм рт. ст. К этой цифре необходимо прибавить число десятых долей миллиметра ртутного столба, отсчитанных по шкале нониуса. Первым с делением основной шкалы совпадает 4-е деление шкалы нониуса. Барометрическое давление равно 760 0,4 = 760,4 мм рт. ст.

Как правило, в чашечные барометры встроен термометр (ртутный или спиртовый в зависимости от предполагаемого диапазона температуры воздуха при исследованиях), так как для получения окончательного результата необходимо специальными расчетами привести давление к стандартным условиям температуры (0°С) и барометрического давления (760 мм рт. ст.).

В чашечных экспедиционных барометрах перед наблюдением предварительно с помощью специального винта, расположенного в нижней части прибора, устанавливают уровень ртути в чашке на нулевую отметку.

Сифонные и сифонно-чашечные барометры (рисунок 35). В этих барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) коленах трубки. Данный барометр позволяет производить измерение давления с точностью до 0,05 мм рт. ст. При помощи винта в нижней части приборов уровень ртути в коротком (открытом) колене трубки приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра.

Сифонно-чашечный инспекторский барометр. Данный прибор имеет две шкалы: слева в мб и справа в мм рт. ст. Для определения десятых долей мм рт. ст. служит нониус. Найденные значения атмосферного давления, как и при работе с другими жидкостными барометрами, необходимо с помощью вычислений или специальных таблиц привести к 0°С.

На метеорологических станциях в показания барометров вводят не только температурную поправку, но и так называемую постоянную поправку: инструментальную и поправку на силу тяжести.

Устанавливать барометры следует в отдалении или изолированно от источников теплового излучения (солнечное излучение, нагревательные приборы), а также в отдалении от дверей и окон.

Металлический барометр-анероид (рисунок 36). Данный прибор особенно удобен при проведении исследований в экспедиционных условиях. Однако этот барометр перед использованием должен быть выверен по более точному ртутному барометру.

Принцип устройства и действия барометра-анероида очень прост. Металлическая подушечка (коробка) с гофрированными (для большей эластичности) стенками, из которой удален воздух до остаточного давления 50-60 мм рт. ст., под воздействием давления воздуха изменяет свой объем и в результате деформируется. Деформация передается по системе рычажков стрелке, которая и указывает на циферблате атмосферное давление. На циферблате барометра анероида вмонтирован изогнутой формы термометр в связи с необходимостью, как указывалось выше, приведения результатов измерения к 0°С. Градуировка циферблата может быть в мб или в мм рт. ст. В некоторых модификациях барометра-анероида имеются две шкалы – как в мб, так и в мм рт. ст.

Анероид-высотомер (альтиметр). В измерении высоты по уровню атмосферного давления заложена закономерность, согласно которой между давлением воздуха и высотой имеется зависимость, весьма близкая к линейной. То есть при подъеме на высоту пропорционально снижается атмосферное давление.

Данный прибор предназначен для измерения атмосферного давления именно на высоте и имеет две шкалы. На одной из них нанесены величины давления в мм рт. ст. или мб, на другой – высота в метрах. На летательных аппаратах применяют альтиметры с циферблатом, на котором по шкале определяется высота полета.

Барограф (барометр-самописец). Данный прибор предназначен для непрерывной регистрации атмосферного давления. В гигиенической практике применяются металлические (анероидные) барографы (рисунок 37). Под влиянием изменений атмосферного давления пакет соединенных вместе анероидных коробок в результате деформации оказывает влияние на систему рычажков, а через них на специальное перо с незасыхающими специальными чернилами. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху. При уменьшении давления анероидные коробки с помощью помещенных внутри их пружин расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления в виде непрерывной линии вычерчивается пером на градуированной в мм рт. ст. или мб бумажной ленте, помещенной на цилиндрический вращающийся с помощью механического завода барабан. Используются барографы с недельным или суточным заводом с соответствующими градуированными лентами в зависимости от цели, задач и характера исследований. Выпускаются барографы с электрическим приводом, вращающим барабан. Однако на практике данная модификация прибора менее удобна, так как ограничивается его использование в экспедиционных условиях. Для устранения температурных влияний на показания барографа в них вставляется биметаллические компенсаторы, автоматически осуществляющие коррекцию (поправку) движения рычажков в зависимости от температуры воздуха. Перед началом работы рычажок с пером с помощью специального винта устанавливается в исходное положение, соответствующее времени, обозначенном на ленте и на уровень давления, измеренный точным ртутным барометром.

Чернила для записи барограмм можно приготовить по следующей прописи:

Приведение объема воздуха к нормальным условиям (760 мм рт. ст., 0°С).Данный аспект измерения барометрического давления весьма важен при измерении концентраций загрязняющих веществ в воздухе. Игнорирование указанного аспекта может обусловить значительные ошибки в расчетах концентраций вредных веществ, которые могут достигать 30 и более процентов.

Приведение объема воздуха к нормальным условиям производится по формуле:

(39)

Пример. Для измерения концентрации пыли в воздухе через бумажный фильтр с помощью электрического аспиратора пропущено 200 л воздуха. Температура воздуха в период его аспирации составляла- 26°С, барометрическое давление – 752 мм рт. ст. Необходимо привести объем воздуха к нормальным условиям, то есть к 0°С и 760 мм рт. ст.

Подставляем в формулу Х значения соответствующих параметров примера и рассчитываем искомый объем воздуха при нормальных условиях:

л.

Таким образом, при расчете концентрации пыли в воздухе необходимо учитывать объем воздуха именно 180,69 л, а не 200 л.

Для упрощения расчетов объема воздуха при нормальных условиях можно пользоваться поправочными коэффициентами на температуру и давление (таблица 25) или рассчитанными готовыми величинами формулы 39 и (таблица 26).

Таблица 25

(температура 0^оС, барометрическое давление 760 мм рт. ст.)

Окончание таблицы 25

Таблица 26

Коэффициенты для приведения объемов воздуха к нормальным условиям

(температура 0^оС, барометрическое давление 760 мм рт. ст.)

tоC		В, мм рт. ст.		tоC		В, мм рт. ст.
-4	1,015		0,975		0,945		1,001
-3	1,011		0,976		0,941		1,003
-2	1,007		0,978		0,938		1,004
-1	1,004		0,979		0,935		1,005
	1,000		0,980		0,932		1,007
	0,996		0,982		0,929		1,008
	0,993		0,983		0,925		1,009
	0989,		0,984		0,922		1,010
	0,983		0,986		0,919		1,012
	0,982		0,987		0,916		1,013
	0,979		0,988		0,913		1,014
	0,975		0,989		0,910		1,016
	0,972		0,991		0,907		1,017
	0,968		0,992		0,904		1,018
	0,965		0,993		0,901		1,020
	0,961		0,995		0,898		1,021
	0,958		0,996		0,895		1,022
	0,955		0,997		0,892		1,024
	0,951		0,999		0,889		1,025
	0,948		1,000		0,886		1,026

Гигиеническое значение, методы измерения интенсивности ультрафиолетового излучения и выбор доз искусственного облучения

Ультрафиолетовое излучение – наиболее биологически активная часть солнечного спектра, в значительной степени влияет на физиологические реакции тканей и целостного организма, находится в диапазоне длин волн 10-400 нм.

Биологическое действие ультрафиолетовых лучей (УФЛ) весьма и весьма разнообразно. Оно может носить как положительный, так и деструктивный характер. Наиболее опасны эффекты воздействия коротковолнового УФЛ (10-200 нм), подавляющая часть которых задерживается в верхних слоях атмосферы, в частности, в озоновом ее слое. Однако опасность поражения УФЛ имеет место при длительном пребывании человека на Солнце, а также в производственных условиях при работе с искусственными источниками УФЛ (электросварка), проведении физиопроцедур (лечебное, профилактическое ультрафиолетовое облучение). Повышение дозы УФЛ приводят к денатурации белка, чем, в первую очередь, обусловлено развитие катаракты, что требует при работе с УФЛ защиты зрительного анализатора. Деструктивный эффект УФЛ используется в практической деятельности человека. В частности, губительное действие их на микробные клетки (бактерицидный эффект при длине волн 180–280 нм, максимальный – при 254 нм) широко применяется для санации воздуха, поддержание антимикробного режима в помещениях лечебно-профилактических учреждений, обеззараживания воды. Способность различных сред люминесцировать под воздействием УФЛ используется в аналитической химии. Например, люминесцентный метод используется для определения витаминов в продовольственном сырье и продуктах питания.

Положительные аспекты действия УФЛ заключаются в следующем:

· УФЛ стимулируют выработку антител, фагоцитоз, накопление агглютининов в крови, повышая естественный иммунитет, резистентность организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды (длины волн 280–400 нм);

· УФЛ обусловливают пигментообразование (длины волн в районе 340 нм) и эритемообразование (297–302 нм);

· УФЛ играют значительную роль в обеспечении организма витамином D₃ (280–310 нм);

В климатологии по уровню УФЛ выделяют «зону дефицита» (широта выше 57,5°), «зону комфорта» (42,5–57,5°), «зону избытка» (менее 42,5°), что необходимо учитывать при гигиеническом воспитании населения, проведении профилактических мероприятий.

С дефицитом УФЛ в первую очередь связано развитие синдрома светового голодания, который может наблюдаться у людей, живущих в «зоне дефицита», в городах с загрязненной атмосферой, работающих под землей, мало бывающих на открытом воздухе.

Синдром светового голодания характеризуется следующими основными нарушениями:

· снижение резистентности организма;

· расстройства функции нервной системы;

· нарушение обмена веществ;

· снижение обеспеченности организма витаминами;

· снижение защитной функции кожи, повышение ее чувствительности к раздражающему действию, развитие пиодермий;

· снижение физической и умственной работоспособности;

· торможение процессов консолидации костей при переломах, заживления ран;

· развитие кариеса зубов;

· обострение хронических заболеваний;

· развитие токсикозов эндогенного происхождения (эндотоксикозов);

· нарушение функции зрительного анализатора;

Профилактика развития синдрома светового голодания складывается из следующих мероприятий:

· рациональная планировка населенных мест, отдельных зданий и помещений с целью увеличения инсоляции;

· создание парков, зон отдыха;

· более продолжительное пребывание на воздухе;

· устройство аэрариев и соляриев;

· облучение в фотариях со строгой дозировкой УФЛ;

· использование источников УФЛ в помещениях различного назначения с обязательным раздельным включением обычного освещения и источников УФЛ;

· проведение физиотерапии с использованием УФЛ для ускорения консолидации переломов, заживления ран;

· рационализация питания, особенно по белковому, минеральному и витаминному компонентам;

· создание нормальных социально-бытовых условий.

Методы определения интенсивности ультрафиолетовой радиации и

Измерение ультрафиолетовой радиации производится или в энергетических единицах (1 мг-кал на 1 см² в мин), или в биологических редуцированных единицах-биодозах.

Энергетическая единица обусловливает возможность измерения ультрафиолетовой радиации независимо от источника излучения и от биологической реакции, а также позволяет сравнивать результаты измерения.

Система биологически редуцированных единиц эр и бакт обусловлена: первая – эритемным действием на кожу, вторая – бактерицидным действием.

Эр представляет собой эритемный поток излучения с длиной волны 296,7 нм и мощностью 1 Вт (радиация всех других длин волн пересчитывается по таблицам их относительной эффективности). Если такой поток падает на 1 м², то эритемная облученность будет соответствовать 1 эр/1 м²; меньшие величины: мэр/м² и мкэр/см².

Бакт представляет собой бактерицидный поток излучения с длиной волны 253,7 нм и мощность 1 Вт (радиация всех других длин волн пересчитывается по таблицам их относительной эффективности). Такой поток, падающий на 1 м², соответствует 1 бакту на 1 м² (1б/м²); единица в тысячу раз меньше – миллибакт на 1 м² (Мб/м²).

На практике значительно чаще используют производное Эр – мэр.

Для определения интенсивности ультрафиолетового излучения используются фотоэлектричесие(основаны на преобразовании энергии ультрафиолетового спектра в электрический ток), химические(регистрация степени разложения химических веществ при действии ультрафиолетовой радиации), биологические(регистрация реакций организма на воздействие ультрафиолетовой радиации) методы.

Для измерения облученности определяют число импульсов счетчика за определенное время (30 с). Для измерения дозы подсчитывают количество импульсов за все время облучения. При измерении прибор устанавливают таким образом, чтобы воспринимающий фотоэлемент совпадал с плоскостью области облучения.

В зависимости от измеряемой области спектра открывают крышку одного из фотоэлементов. Выбирают наиболее чувствительный диапазон измерений. Включают питание прибора, отмечают время отсчета.

Через определенное время (30 с, 1 мин, 4 мин) отсчет заканчивают и вычисляют дозу или интенсивность облучения путем умножения числа импульсов счетчика на энергетическое значение одного импульса, указанное в паспорте прибора, при данном диапазоне чувствительности (значения импульсов дают в микроваттах на 1 см² для определения величины облученности и в микроваттах на 1 см²/с для вычисления дозы облучения).

Прибор ТКА-АВС (рисунок 39). Предназначен для измерения энергетической освещенности в ультрафиолетовой области спектра в мВт/м². Прибор поочередно регистрирует участи спектра, разбитые согласно принятой классификации на зоны А (315-400 нм), В (280-315 нм), С (200-280 нм). Модель предназначена в основном для специалистов, работающих в области медицины и охраны труда, однако может с успехом использована и в области науки и техники для измерения параметров излучения в ультрафиолетовой области спектра.

Прибор ТКА-01/3 (рисунок 40). Предназначен для измерения энергетической освещенности от источников ультрафиолетового излучения в мВ/м² и освещенности от видимых источников света в люксах. Эта модель также показывает долю ультрафиолетового излучения к видимому свету. Эта величина определяется для предотвращения ущерба от действия света на картины, предметы старины и архивные материалы. Может использоваться для контроля интенсивности ультрафиолета при использовании его источников, в частности, в фотариях, а также с целью оценки освещенности и интенсивности ультрафиолета при проведении государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Другие приборы для измерения интенсивности ультрафиолетового излучения. До недавнего времени для этих целей наиболее широко применялись дозиметр ДАУ-81 и спектрорадиометр ОРП с насадками для измерения облученности в спектральных областях УФ-А, УФ-В, УФ-С. Эти приборы имели ряд существенных недостатков, что приводило к большим погрешностям в результате замеров.

К настоящему времени Всероссийским научно-исследовательским институтом оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) Госстандарта РФ разработаны малогабаритные переносные цифровые приборы для измерения энергетических характеристик УФИ. Технические характеристики серии этих приборов, которые получили название Аргус, представлены в таблице 27. По принципу действия и устройству эти приборы близки к приборам ТКА-АВС и ТКА-01/3. На рисунке 41 представлен внешний вид прибора Аргус-3.

Таблица 27

Основные характеристики приборов серии «Аргус»

Указанные характеристики приборов соответствуют требованиям и рекомендациям евростандартов. Приборы аттестуются и поверяются во ВНИИОФИ с выдачей свидетельств по форме, установленной Госстандартом РФ.

Для профилактики ультрафиолетовой недостаточности следует рекомендовать максимальное использование естественной солнечной радиации. Однако часто для этого приходится прибегать к облучению искусственными источниками ультрафиолетового излучения. В наибольшей степени ультрафиолетовая недостаточность проявляется зимой. Потребность в дополнительном искусственном ультрафиолетовом облучении людей зависит от светового климата местности, в которой они проживают (в северных районах период облучения должен быть более длительным, в южных — более коротким).

Следует иметь в виду, что интенсивное ультрафиолетовое облучение противопоказано при активной форме туберкулеза, резко выраженном атеросклерозе, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, печени, почек, щитовидной железы, злокачественных новообразованиях.

По характеру биологического действия ультрафиолетовую часть спектра условно разделяют на три области: А, В, С.

В длинноволновой области А (320—400 нм) лучи вызывают преимущественно загар. В средневолновой области В (280—320 нм) они проявляют витаминообразующее действие, что позволяет применять этот вид излучения в качестве лечебного и профилактического средства. При действии этой части ультрафиолетового излучения в коже человека провитамин 7,8-дегидрохолестерин переходит в активную форму — витамин D₃. В коротковолновой области С (200—280 нм) излучение оказывает преимущественно бактерицидное действие, в основе которого лежит нарушение жизнедеятельности микробных клеток, возникающее благодаря фотохимическому расщеплению белковых компонентов.

В настоящее время практически применяется три типа искусственных источников ультрафиолетового излучения.

1. Эритемные люминесцентные лампы ПЭ(ЭУВ) — источники ультрафиолетового излучения в областях А и В. Максимум излучения лампы — область В (313 нм). Применяются для профилактического и лечебного облучения людей.

Изготавливается лампа ЭУВ из специального стекла (увиолевого), хорошо пропускающего УФ-излучение. Внутри трубка лампы покрыта люминофором (фосфат кальция, активированный таллием) и заполнена дозированным количеством ртути с инертным газом при давлении в несколько гектопаскалей. Лампы ЭУВ выпускаются мощностью 15 Вт (ЭУВ-15), 30 Вт (ЭУВ-30; ЛЭ-30; ЛЭР-30), 40 Вт (ЛЭР-40). Средний срок службы 1000 ч. Эритемные лампы включаются в электросеть при наличии специальных приборов — дросселя и стартера.

Для ламп ЭУВ разработана специальная арматура двух видов:

а) комбинированные светильники ШЭЛ-1, ШЭЛ-2, ШЭП-1, в которых, кроме ламп ЭУВ, включают и осветительные люминесцентные лампы (включение эритемных и осветительных ламп может производиться раздельно);

б) облучатели ОЭ-1-15 и ОЭО-2-30, которые предназначены только для ламп ЭУВ.

2. Прямые ртутно-кварцевые лампы ПРК (ДРТ—дуговые ртутно-кварцевые лампы) являются мощными источниками излучения в ультрафиолетовых областях А, В, С и видимой части спектра. Максимум излучения ламп ПРК находится в ультрафиолетовых частях спектра области В (25% всего излучения) и С (15% излучения). В связи с этим лампы ПРК применяют как для облучения людей профилактическими и лечебными дозами, так и для обеззараживания объектов внешней среды (воздуха, воды и т, д.).

Применять лампы ПРК для облучения людей следует с особой осторожностью, так как под влиянием короткой части спектра (области С) могут возникнуть ожоги слизистой оболочки глаз (фотоофтальмия), произойти изменения в составе крови и т. п. Время облучения и расстояние до лампы строго дозируют, глаза облучаемых лиц и персонала защищают темными очками.

Лампы ПРК изготовляют из кварцевого стекла и заполняют дозированным количеством ртути и аргона. По мощности они делятся на несколько типов: ПРК-2 (375 Вт), ПРК-4 (220 Вт), ПРК-7 (1000 Вт). Средний срок службы их 800 ч.

Для ламп ПРК разработаны два типа облучателей: а) облучатель ртутно-кварцевый маячного типа большой (для ламп ПРК-7), стойка которого имеет постоянную высоту (ОМУ); б) облучатель ртутно-кварцевый маячного типа малый (для ламп ПРК-2 и ПРК-4), стойка которого может быть различной высоты.

3. Бактерицидные лампы из увиолевого стекла БУВ(ДБ) являются источниками ультрафиолетового излучения в области С. Максимум излучения ламп БУВ 254 нм. Лампы применяют только для обеззараживаний объектов внешней среды: воздуха, воды, различных предметов (посуда, игрушки). Облучение людей прямыми лучами от этих ламп не допускается. В случае облучения людей могут возникнуть такие же неблагоприятные явления, как при переоблучении лампами ПРК (фотоофтальмия и др.).

Лампы БУВ изготовляют из увиолевого стекла и заполняют аргоном с дозированным количеством ртути при низком давлении. Производят лампы мощностью 15 Вт (БУВ-15), 30 Вт (БУВ-30, ДБ-30-1), 60 Вт (БУВ-60, ДБ-60), 30 Вт с повышенной плотностью тока (БУВ-30-И).

Для этих ламп разработана специальная экранирующая аппаратура, направляющая лучи так, чтобы они не могли попасть в глаза стоящему человеку. Для установки этих ламп существует настенная, потолочная или передвижная арматура (облучатели ОБН-160, ОБП-300, ОБП-450), а также комбинированные облучатели, предназначенные для осветительных люминесцентных ламп и ламп типа БУВ.

Существует два вида облучательных установок: установки длительного действия и кратковременного действия. В первых установках обычное искусственное освещение внутри помещения насыщается ультрафиолетовыми лучами с помощью источников УФ-излучения. Находящиеся в помещении люди облучаются в течение всего времени пребывания в нем УФ-потоком небольшой интенсивности (светооблучательные установки). Установки кратковременного действия оборудуют в специальных помещениях, называемых фотариями. Дозирование УФ-облучения производится в биодозах.

Определение биодозы. Пороговой эритемной дозой, или биодозой, называется количество облучения, которое вызывает едва заметное покраснение (эритему) на коже незагорелого человека спустя 6—10 ч после облучения. Эта пороговая эритемная доза непостоянна. Она зависит от пола, возраста, состояния здоровья и других индивидуальных особенностей.

Биодоза устанавливается экспериментально у каждого или выборочно у наиболее ослабленных лиц, которые будут подвергаться облучению. Определение биодозы проводится тем же источником искусственного УФ-излучения, который будет применен для профилактического облучения (лампы ЭУВ или ПРК).

Затем открывается первое отверстие (при закрытых других) и облучается источником ультрафиолетового облучения и с расстояния, которые предполагаются для лечебного и профилактического облучения, в течение 3 мнут. Затем при указанных условиях облучаются другие отверстия в течение 2,5 минут, 2 минут, 1,5 минут, 1 минуты и 0,5 минуты. Через 6 часов, в течение которых биодозиметр остается закрепленным, просматривают все облученные отверстия и отмечают эритемные реакции (покраснения) на соответствующих участках кожи. Например, участок кожи, который облучался 0,5 минуты остался без изменений (какой-либо эритемной реакции). На всех других участках кожи отмечена эритемная реакция. Лечебная биодоза при данных условиях, таким образом, будет 1 мин или 60 с. На практике в качестве лечебной дозы принимают также в зависимости от состояния пациента 0,6-0,8 биодозы. Профилактическая доза составляет 1/8–1/10 от лечебной дозы: 60 с : 8 = 7,5 с или 60 с : 10 = 6 с. При определении биодозы необходимо выполнять требования безопасности, в частности, при облучении участков кожи исследователь и обследуемый должны использовать защитные очки, а биодозиметр запрещается использовать без защитной прорезиненной шторки. При УФ-недостаточности здоровым людям необходимо ежедневно получать 1/10—3/4 биодозы.

Щавелевокислый метод определения биодозы. Данный метод относится к химическим методам определения и интенсивности ультрафиолетовой радиации, и биодозы. Метод основан на том, что щавелевая кислота в присутствии нитрата уранила разлагается под влиянием ультрафиолетовой радиации. Об интенсивности ультрафиолетовой радиации (в относительных единицах) судят по количеству разложившейся щавелевой кислоты.

Для определения интенсивности ультрафиолетовой радиации в чашку Петри наливают 70 мл реактива Б (щавелевая кислота – 6,3 г, нитрат уранила – 0,502 г на 1000 мл воды, для волн длиной 290–350 нм) и помещают ее на 30 минут под эритемную лампу.

По окончание экспозиции переносят в колбу 20 мл «облученного» раствора реактива Б, добавляют 20 мл водного раствора H₂SO₄ (60 мл H₂SO₄ на 1000 мл воды) для подкисления титруемых растворов, доливают 70 мл горячей дистиллированной воды и оттитровывают 0,1 н. раствором KMnO₄ до слабо-розового окрашивания. Для контрольного определения количества щавелевой кислоты и раствора Б берут 20 мл «необлученного» раствора, добавляют 20 мл H₂SO₄, 70 мл горячей дистиллированной воды и оттитровывают 0,1 н. раствором KMnO₄.

Для определения интенсивности ультрафиолетовой радиации в относительных единицах (1 мг разложившейся щавелевой кислоты на 1 см²) расчет производят по формуле:

, где (40)

Y – количество разложившейся щавелевой кислоты, мг/см²´ч;

М₁ – количество 0,1 н. раствора KMnO₄, пошедшего на титрование «необлученного» реактива Б, мл;

М₂ – количество 0,1 н. раствора KMnO₄, пошедшего на титрование «облученного» реактива Б, мл;

6,3 – коэффициент для пересчета количества разложившейся щавелевой кислоты с 20 мл реактива Б, взятых для титрования, на весь объем, подвергшийся облучению (70 мл);

S – площадь облучаемой поверхности чашки Петри (S = pR²), см²;

Данный метод позволяет приблизительно рассчитать величину биодозы, получаемую человеком от источника ультрафиолетового излучения. При этом учитывается эритемный эквивалент (ЭЭ), показывающий, какому количеству разложившейся щавелевой кислоты соответствует одна биодоза. ЭЭ солнечной радиации не постоянен, зависит от высоты стояния солнца над горизонтом, прозрачности атмосферы и других факторов.

Для перерасчета количества щавелевой кислоты на биодозы, пользуются формулой:

, где (41)

Б – число биодоз ультрафиолетового излучения;

а – количество разложившейся щавелевой кислоты, мг/см²;

ЭЭ – эритемный эквивалент солнечной ультрафиолетовой радиации или искусственного источника, мг/см² (для лампы ЭУВ-15, часто используемой для ультрафиолетового лечебного и профилактического облучения, он равен 0,0275 мг/см²).

Светооблучательные установки. Эритемными светооблучательными установками называются осветительные установки, в которых, помимо люминесцентных или обычных ламп накаливания, вмонтированы ультрафиолетовые эритемные люминесцентные лампы ЭУВ (ЛЭ).

Устройство эритемных светооблучательных установок рекомендуется в: а) детских учреждениях (ясли, детские сады, школы, детские дома); б) лечебно-профилактических учреждениях (больницы, санатории, дома отдыха); в) жилых домах (общежития, интернаты) севернее 60° северной широты; г) спортивных залах; д) производственных помещениях, лишенных естественного света.

Устройство светооблучательных установок в цехах химической промышленности и возможно только при отсутствии контакта рабочих с эозином, акридином, метиленовым синим и другими веществами, оказывающими фотосенсибилизирующее действие. Светооблучательные установки следует оборудовать лишь в помещениях с длительным пребыванием людей (классы, палаты, цеха и т. и.). В северных районах облучение рекомендуется производить с 1 октября по 1 апреля, в средних широтах (50—60° северной широты) с 1 ноября по 1 апреля, в южных (45—50° северной широты) с 1 декабря по 1 апреля.

Применение эритемных светооблучательных установок эффективно и перспективно. Они позволяют создать в помещениях своего рода солнечный свет, причем люди находятся в помещениях в обычном платье, открытыми остаются лицо, шея, руки. Облучатели располагают на потолке или на стенах на высоте около 2,5 м от пола. Длительность облучения определяется временем использования данного помещения. Например, в классах школ облучение производят в течение 4—6 ч, в детских садах 6—8 ч и т. п.

Расчет светооблучательных установок. Количество эритемных люминесцентных ламп в установке определяют следующим образом.

Вначале необходимо рассчитать эритемный поток всей установки (F) по формуле:

мэр, где (42)

5,4 — коэффициент запаса, учитывающий ряд технических показателей (старение ламп, неравномерность облучения);

S — площадь помещения, м²;

T — время работы установки, мин;

Н — доза профилактического ультрафиолетового облучения, (мэр×мин)/м².

Перевод дозы профилактического ультрафиолетового облучения, выраженного в биодозах, в специальные единицы [(мэр×мин)/м²)] производится исходя из того, что биодоза равна 5000 (мэр×мин)/м² [0,25 биодозы соответственно будет составлять 1250 (мэр×мин)/м², 0,1—500 (мэр×мин)/м² и т. п.].

Время облучения (t) назначается врачом с учетом длительности пребывания людей в помещении (не менее 4 и не более 8 ч).

Количество эритемных ламп (n) рассчитывают по формуле:

где (43)

F—эритемный поток установки, мэр;

F₁ — эритемный поток одной лампы, мэр.

Эритемный поток лампы ЭУВ-15 составляет 340 мэр, лампы ЭУВ-30—530 мэр.

Пример. Рассчитать количество ламп, необходимых для облучения здоровых школьников с целью профилактики ультрафиолетовой недостаточности. Доза облучения должна составить 0,5 биодозы, время облучения принимаем равным 4 ч (240 мин). Площадь класса равна 48 м .

Рассчитываем общий эритемный поток установки:

мэр

[Н — 0,5 биодозы = 2500 (мэр×мин)/м²].

Количество ламп ЭУВ-15, необходимых для создания этого зритемного потока, составит:

т. е. 8 ламп ЭУВ-15.

Облучательные установки — фотарии. Облучательные установки кратковременного действия (фотарии) наиболее целесообразно устраивать для тех контингентов людей, которые не имеют постоянного рабочего места или в тех случаях, когда имеются затруднения для устройства светооблучательных установок (большая высота помещений, разобщенность рабочих мест и т. д.). В фотариях люди облучаются интенсивным потоком УФ-излучения в течение нескольких, минут. Наиболее совершенными в настоящее время считаются фотарии кабинного и проходного (лабиринтного) типов, однако часто устраивают и фотарии маячного типа.

Фотарии кабинного типа (рисунок 43) состоят из двух или четырех одноместных смежных кабин, стенками которых служат вертикально расположенные лампы ЭУВ-30. Размер кабин 0,9´0,7 м при высоте 1,5 м. Фотарии из четырех смежных кабин оборудуются лампами ЭУВ-30. Лампы монтируются вертикально на расстоянии 160 мм друг от друга на высоте 0,5 м от пола.

Необходимое количество кабин (отдельно мужских и женских) определяют по формуле:

, где (44)

n – количество кабин;

N – количество людей, подлежащих облучению;

m – пропускная способность кабины, 20—22 чел/ч;

h – коэффициент, учитывающий время работы фотария (0,5).

При необходимости повысить пропускную способность фотария лучше устраивать фотарии проходного типа: прямолинейный или с поворотами (лабиринт) длиной до 30 м, шириной 1,2—1,5 м. В этом фотарии лампы ЭУВ-30 устанавливают вертикально на расстоянии 250 мм друг от друга на высоте 0,5 м от пола.

Пропускная способность определяется по формуле:

чел/ч, где (45)

m — пропускная способность фотария, чел/ч;

L — длина пути в фотарии, м;

d — расстояние между облучаемыми, 1—0,8 м;

t — продолжительность облучения, т. е. время прохождения по фотарию, мин.

В фотариях кабинного и проходного типов облучение проводится обычно по 2—3 мин ежедневно.

Фотарии маячного типа. Для оборудования такого фотария обычно используют лампу ПРК-7, устанавливаемую в центре помещения (рисунок 44). Облучаемые располагаются по кругу на расстоянии не менее 3 м от лампы. Расстояние между облучаемыми должно быть около 30—40 см.

Аналогичные фотарии маячного типа могут быть оборудованы лампами ПРК-2 или ПРК-4. При этом расстояние от лампы до облучаемых может быть сокращено до 1—2 м. Соответственно снижается и пропускная способность фотария. Обычно проводят 16—20 сеансов облучения с последующими двухмесячным перерывом, после которого цикл облучений повторяют. Облучение можно проводить ежедневно или через день, начиная с 0,5 биодозы и постепенно повывшая ее в зависимости от схемы облучения (таблица 28). Площадь, необходимую для устройства фотария маячного типа, расстояние до источника, продолжительность ежедневного облучения рассчитывают в каждом конкретном случае, пользуясь данными ориентировочной таблицы 29. При этом следует исходить из мощности лампы, имеющейся в наличии. Расстояние необходимо устанавливать так, чтобы время облучения было не меньше 4—5 мин и не больше 10—15 мин. Количество одновременно облучаемых людей будет зависеть от величины круга, по которому они располагаются (примерно по 0,8—1 м длины окружности на человека).

Таблица 28

Аэроионизация (греч. аёг воздух ионизация) — ионизация газов, входящих в состав атмосферы. Аэроионизация имеет важное значение для характеристики климато-физических и гигиенических особенностей местности, жилых, учебных и других помещений. В практике лечебно-профилактических и санаторно-курортных учреждений аэроионизация широко используется в качестве лечебного метода (аэроионотерапия).

Физическая сущность процесса аэроионизации заключается в действии на молекулы газов воздуха различных внешних ионизирующих факторов, в результате чего происходит отрыв электрона от молекулы и она становится положительно заряженной, а оторвавшийся свободный электрон, присоединившись к одной из нейтральных молекул, сообщает ей отрицательный заряд. Таким образом, в атмосфере образуется пара противоположно заряженных частиц — отрицательный и положительный газовые ионы, или аэроионы, имеющие молекулярные размеры и несущие по одному элементарному заряду. Заряд иона равен заряду электрона, т. е. 1,6×10^-19 кулона.

Мономолекулярные ионы в обычных условиях существуют весьма короткое время; к ним присоединяется несколько нейтральных молекул газа. Молекулярные комплексы (10—15 молекул) с одним элементарным зарядом называют нормальными, или легкими, аэроионами. Они имеют размеры 10^{-8 см}и обладают сравнительно большой подвижностью (1—2 см/сек в электрическом поле напряженностью 1 в на 1 см).

Сталкиваясь с постоянно присутствующими в атмосфере более крупными частицами, легкие ионы оседают на них и сообщают им свой заряд. Таким образом, возникают вторичные ионы, включающие средние, или промежуточные (10^{-6 см),}и тяжелые (10^{-5 см)}аэроионы.

Основными источниками ионизации атмосферы являются космические лучи, действующие во всей толще атмосферы; излучения радиоактивных веществ, находящихся в Земле и воздухе; ультрафиолетовое и корпускулярное излучения Солнца, ионизирующее действие которых проявляется главным образом на высотах 50—60 км.

К ионизирующим факторам относятся также так называемые тихие разряды у крон высоких деревьев и на вершинах гор, возникающие при больших значениях напряженности электрического поля атмосферы; распыление и разбрызгивание воды у горных рек и водопадов, во время прибоев у побережья морей и океанов — гидроаэроионизация, в основе которой лежит физическое явление, называемое баллоэлектрическим эффектом. Сущность этого эффекта состоит в том, что при разбрызгивании жидкости происходит разрыв дипольных молекул капель воды и в воздухе наряду с газовыми ионами кислорода и азота образуются гидроионы — гидроксил и гидроксоний.

Наряду с процессом образования ионов в атмосфере беспрерывно происходит процесс их рекомбинации: соединяясь между собой, аэроионы противоположного заряда образуют нейтральную молекулу. Рекомбинация происходит не только между легкими ионами, но и между легкими и тяжелыми. В рекомбинации ионов определенное значение принадлежит также диффузии и адсорбции аэроионов.

Для процессов образования и рекомбинации ионов в свободной атмосфере важное значение имеют метеорологические условия — атмосферное давление, температура и влажность воздуха, облачность, ветры, грозы, дожди. У поверхности Земли в обычных условиях содержится около 450 пар легких ионов в 1 см³, однако имеются местности, где в силу особых географических условий число легких аэроионов значительно выше.

В связи с открытием атмосферных ионов благоприятное влияние пребывания на некоторых курортах стали объяснять повышенной аэроионизацией в этих местностях, подчеркивая особое климатофизиологическое значение легких аэроионов отрицательной полярности.

Исследования показали значительные изменения в ионизационном состоянии атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, происходящие в результате изменения метеорологических условий, скопления людей, загрязнения воздуха пылью и дымом и т. п., и явились началом изучения гигиенического значения аэроионизации.

Несмотря на интерес, проявляемый исследователями различных специальностей — физиками, физиологами, гигиенистами — к проблеме аэроионизации (биологическому ее действию и терапевтическому применению), общепринятой теории механизма действия аэроионов нет. В 1933 г. была выдвинута гипотеза «органического электрообмена», согласно которой между организмом и окружающей средой постоянно совершается «обмен» электрическими зарядами. Влияние аэроионов на организм происходит двумя путями: рефлекторным (раздражение легочных интероцепторов) и гуморальным (проникновение в кровь через альвеолярный эпителий). Было показано, что в реализации влияния аэроионов важное (пусковое) значение принадлежит рецепторному аппарату дыхательных путей и кожи. Важное значение в механизме действия аэроионов наряду с зарядом придается и носителю заряда. Действующим фактором аэроионов отрицательного заряда считают отрицательно заряженный кислород. Действующим фактором аэроионов положительного заряда принято считать положительно заряженную двуокись углерода.

В свете этих представлений особый интерес вызывает так называемая серотонинная теория механизма действия аэроионов различной полярности. Исходя из экспериментальных данных, по которым аэроионы отрицательной полярности стимулируют функцию мерцательного эпителия трахеи, а положительной полярности — подавляют, вплоть до полного прекращения мерцаний, ученые пришли к заключению о возможности непосредственного действия аэроионов на ворсинки эпителия. Отрицательные аэроионы ( ) оказывают влияние на дыхательные ферменты, в частности — цитохромоксидазу, усиливая цитохромносвязанное окисление свободного серотонина и повышая выделение 5-оксииндолуксусной кислоты. Действие положительных аэроионов ( ) сопровождается повышением содержания свободного серотонина в слизистой оболочке дыхательных путей, в крови и тканях. Нарушение функциональной активности слизистых оболочек, которое отмечается при непосредственном действии положительных аэроионов, объясняется повышением содержания свободного серотонина в слизистой оболочке дыхательных путей, в крови и тканях. Многообразие влияния серотонина как биологически активного вещества может в известной мере объяснить многосторонность действия аэроионов на организм. Усиление метаболизма серотонина можно рассматривать как один из важных механизмов изменения нейрогуморальной регуляции под влиянием отрицательно заряженных аэроионов.

При этом, однако, следует подчеркнуть, что реакция на вдыхание аэроионов различной полярности в значительной степени зависит от функционального состояния организма, его индивидуальной реактивности, характера патологического процесса и связанных с ним изменений в направленности вегетативных реакций, состояния кислотно-щелочного равновесия и др.

При изучении физиологического действия аэроионов особое внимание было уделено аэроионам отрицательной полярности; установлено их благоприятное влияние на нервную систему (седативное действие), сердечнососудистую, дыхательную системы, обменные процессы, а также десенсибилизирующий эффект; кроме того, они ускоряют эпителизацию при заживлении ран и снижают болевые ощущения.

Аэроионотерапия — метод физиотерапии, действующим фактором которого являются преимущественно униполярно заряженные аэроионы.

Различают аэроионотерапию с использованием естественной и искусственной аэроионизации. Естественная заключается в длительном пребывании в местностях с чистым, обогащенным аэроионами воздухом (в горах, вблизи водопадов, у побережья моря во время прибоев и т. п.). Для искусственной аэроионизации применяют специальные генераторы аэроионов — аэроионизаторы.

Разновидностью аэроионотерапии является гидроаэроионотерапия, при которой для ионизации используется баллоэлектрический эффект. При гидроаэроионизации образуются положительно и отрицательно заряженные ионы, которые, помимо заряда, несут еще щелочные (ОН) и кислотные (ОН₃) свойства, что сближает их с электроаэрозолями.По лечебному эффекту гидроаэроионотерапия существенно не отличается от аэроионотерапии.

Аэроионотерапия применяется как метод общего воздействия — аэроионоингаляция или как местная процедура, в т. ч. в виде аэроионного массажа.

Показания к применению аэроионоингаляции и гидроаэроионотерапии: гипертоническая болезнь I и II ст., бронхиальная астма (без явлений легочно-сердечной недостаточности), атрофический ринит, озена (начальные стадии), неврастения; к применению аэроионного массажа и местной аэроионизации: вяло заживающие раны, трофические язвы, дерматозы, невралгия, радикулиты.

Противопоказания для общей и местной аэроионо- и гидроаэроионотерапии: сердечно-сосудистая недостаточность II и III ст., выраженный склероз сосудов при явлениях це-реброваскулярной или коронарной недостаточности, активный туберкулез, активная фаза ревматизма, злокачественные и доброкачественные новообразования, кровотечения и наклонность к ним, эпилепсия, повышенная индивидуальная чувствительность к ионизированному воздуху.

Наиболее распространенный метод аэроионо- и гидроаэроионотерапии — аэроионоингаляция заключается в действии аэроионов через дыхательные пути. Одним из условий при проведении процедур аэроионоингаляции является хорошая вентиляция процедурного помещения (отсутствие пыли, дыма, повышенной влажности). Процедуры следует проводить при температуре воздуха около 18°.

При применении генераторов аэроионов группового пользования пациентов усаживают по кругу на определенном расстоянии от аппарата (0,5—1 м).При применении аэроионизаторов индивидуального пользования расстояние от пациента до генератора не должно превышать 10—20 см. Поза больного должна быть наиболее удобной для максимального вдоха. Дышать рекомендуется спокойно, через нос, время от времени делая глубокие вдохи.

Местные процедуры аэроионотерапии осуществляют при помощи специальных генераторов, создающих направленный поток аэроионов на определенный участок поверхности тела. Метод аэроионного массажа заключается в «массировании» различных областей тела потоком униполярно ионизированного воздуха. Струя воздуха, направленная при аэроионном массаже на кожные покровы, содержит около 5,5 млн. ионов отрицательной полярности. Продолжительность процедуры 5—10 мин. Курс лечения 10—12 процедур. Оказывая влияние на нервные окончания в коже, аэроионный массаж уменьшает болевые ощущения и тонизирующе действует на сердечно-сосудистую систему.

Рекомендуются специальные игольчатые электроды к аппаратуре для франклинизации, позволяющие проводить процедуры местной аэроионизации кожного покрова. При этих процедурах электрод располагают на расстоянии 10—12 см от области воздействия. Применяется местная аэроионотерапия воротниковой области, лица, молочных желез, пояснично-крестцовой области и др., 10—20 процедур на курс.

При определении индивидуальной дозировки (количества вдыхаемых аэроионов) принимают во внимание объем вдыхаемого воздуха, концентрацию ионов в нем и частоту дыхания. При известной концентрации аэроионов (определяемой ионометрами) расчет индивидуальной дозы производится с помощью спирометра или газовых часов. Так, если в зоне дыхания пациента содержится 600тыс. легких ионов, то при объеме каждого вдоха 500 мл и 15 вдохах в 1 мин доза будет составлять около 45 млрд аэроионов за 10 мин.

Наблюдения показывают, что однократная процедура аэроионотерапии, как правило, вызывает сдвиги, свидетельствующие о тенденции к нормализации функционального состояния тех или иных органов или систем. У больных гипертонической болезнью может снижаться артериальное давление, бронхиальной астмой — купироваться приступ, улучшаться функция внешнего дыхания. При заболеваниях, сопровождающихся нарушением функции нервной системы, после отдельных процедур А. наблюдается сглаживание показателей асимметрии электрического сопротивления кожи, потоотделения, кожной температуры. Перечисленные тесты могут служить критерием правильности назначения полярности аэроионов и дозировки при аэроионотерапии.

Обычно назначают аэроионы отрицательной полярности; в случае неблагоприятной реакции на такую процедуру следует испытать действие ионов противоположного знака.

Учитывая возможность адаптации к действию повышенной концентрации аэроионов в воздухе, их дозу целесообразно увеличивать от процедуры к процедуре. Это достигается увеличением продолжительности процедуры и приближением пациентов к генератору аэроионов при пользовании аэроионизаторами и гидроаэроионизаторами индивидуального назначения. Курс лечения при аэроионоингаляции состоит из 10— 30 процедур, назначаемых ежедневно либо через день. Повторные курсы А. обычно проводятся через 3—6 мес, при бронхиальной астме — через 2—4 недели. Не рекомендуется в один день с аэроионотерапией назначать другие процедуры электролечения.

Аэроионотерапия может назначаться как самостоятельный метод лечения, а также в комплексе с другими лечебными мероприятиями.

Аэроионизаторы — генераторы аэроионов для искусственной ионизации воздуха. В зависимости от физического фактора, используемого для получения аэроионов, различают аэроионизаторы электрические (высоковольтные, коронные), гидродинамические (гидроаэроионизаторы), радиоизотопные, термоэлектронные, ультрафиолетовые и комбинированные.

Одним из первых аэроионизаторов, созданных в Советском Союзе, был электрический ионизатор А. П. Соколова (1925), усовершенствованный позднее А. Л. Чижевским (1928). Ионизация воздуха в нем достигалась за счет высоковольтного (70—80 кв) разряда с металлических остроконечных стержней, укрепленных на подвешенной под потолком металлической сетке — «люстре». В современных электрических ионизаторах напряжение на коронирующих электродах не превышает 2,5—3 кв.

Наиболее широко используют электрические аэроионизаторы конструкции М.А. Равича — АИР-2 (рисунок 45) и X.Ф. Таммета — ККИ-2М. Концентрация аэроионов в 20 смот аэроионизаторов составляет около 1—2 млн в 1 см³ воздуха при поч ти полной их униполярности.

Довольно большое распространение получили также гидроаэроионизаторы группового пользования — системы Е.А. Чернявского (ГАИ-Ч-6) и индивидуального — Серпухов-1 (рисунок 46). Концентрация гидроаэроионов при работе ГАИ-Ч-6 зависит от давления воды при распылении и составляет от 20 тыс. до 130 тыс. отрицательных и от 4 тыс. до 25 тыс. положительных ионов в 1 см³ воздуха. При работе аэроионизатора Серпухов-1 концентрация аэроионов в 20 см от прибора составляет около 500 тыс. отрицательных и 100 тыс. положительных в 1 см³ воздуха.

К радиоизотопным аэроионизаторам относится бета-лучевой генератор конструкции Н.И. Штейнбока, в котором для ионизации используется стронций 90. Конструкция этого аэроионизатора гарантирует его полную радиационную безопасность и позволяет добиться высокой концентрации аэроионов (около1 млн. в 1 см³) при почти полной униполярности.

В термоэлектронных аэроионизаторах используется эффект термоэлектронной эмиссии раскаленных металлов. Применяются они в основном для исследовательских целей.

На использовании ионизирующей способности коротковолновых ультрафиолетовых лучей ртутно-кварцевой лампы основаны аэроионизаторы, разработанные Я.Ю. Рейнетом. Этот тип аэроионизаторов можно использовать для ионизации воздуха больших помещений (в школах, больницах и т. п.).

Измерение искусственной ионизации воздуха производят с помощью счетчиков и спектрометров ионов. На рисунке 47 представлен счетчик ионов, предназначенный для измерения концентраций легких (подвижность К>0,4 см² В/с) положительных и отрицательных ионов в воздухе. Прибор может использоваться для оценки степени ионизации воздуха на рабочих местах, в жилых и общественных зданиях. Счетчик ионов представляет собой настольный прибор. Все органы управления и индикаторы находятся на передней панели. В качестве датчика служит аспирационная камера, через которую прокачивается исследуемый воздух. В рабочем объеме камеры создается постоянное электростатическое поле, под действием которого ионы отклоняются в сторону собирающего электрода и оседают на нем. По окончании времени накопления заряд разряжается на входное сопротивление усилителя. Усиленный импульс преобразуется в интервал времени и измеряется.

Разработаны портативные счетчики аэроионов, представителем которых является счетчик аэроинов малогабаритный МАС-01 (рисунок 48). Прибор предназначен для экспресс-измерений концентрации легких (подвижность к > 0,4 см²/В×с) положительных и отрицательных аэроионов с целью контроля уровней ионизации воздуха производственных и общественных помещений в условиях как природной, так и искусственной ионизации. Основная область применения: контроль допустимых уровней ионизации воздуха помещений, воздушная среда которых подвергается специальной обработке в системах кондиционирования, в том числе в помещениях, оборудованных видеодисплейными терминалами и персональными компьютерами.

Термоанемометр (электротермоанемометр). Электротермоанемометр (термоанемометр) ЭА-2М — прибор, предназначенный для измерения температуры (от 10 до 60°С) и скорости движения воздуха в пределах от 0,03 до 5 м/с (рисунок 49). На практике используется, как правило, для измерения скорости движения воздуха.

Рис. 49. Термоанемометр ЭА-2М

В основу работы термоанемометра положен принцип охлаждения приемного тела — датчика, находящегося в воздушном потоке и нагреваемого током. В качестве датчика применено полупроводниковое микротермосопротивление. Для питания прибора используют стабилизированный источник питания на 220 В либо элементы типа «Марс» или «Сатурн». На панели прибора установлены: гальванометр (1), переключатель (2) питания от внутренних батарей или внешнего источника, клеммы (3) для включения прибора в сеть через стабилизированный источник питания, гнездо (4), в которое вставляют вилку датчика, переключатель (5) для измерения температуры или скорости, переключатель положения «измерение – контроль» (6), ручки регулирования напряжения (7) и подогрева (8).

Измерения производят следующим образом. Установив прибор горизонтально, подключают к нему датчик и присоединяют прибор к сети. Для измерения температуры воздуха переключатель 5 ставят в положение «Т», переключатель 6 — в положение «контроль», переключатель 2 —в положение «НП» или «ВП» (при наружном или внутреннем источнике питания). Далее, ручкой 7 устанавливают стрелку гальванометра на максимальное деление шкалы, переключатель 6 — в положение «измерение». После этого сдвигают защитный футляр датчика и производят отсчет величины тока. По графику, прилагаемому к инструкции прибора, определяют температуру воздуха.

При измерении скорости воздушного потока переключатель 5 нужно поставить в положение «А» и далее выполнить в той же последовательности все операции, что и при измерении температуры воздуха (до непосредственного измерения). Затем плавным поворотом ручки 8 выводят стрелку прибора на максимальное деление шкалы (датчик при этом должен быть закрыт футляром и расположен горизонтально), сдвигают защитный футляр датчика и помещают его в измеряемый поток. Производят отсчет показаний гальванометра и по графику определяют скорость движения воздуха.

Термоанемометр TESTO-435 (рисунок 50). Универсальный измеритель температуры и скорости движения воздуха. Имеет широкий спектр применений, благодаря возможности подключения сменных зондов: термоанемометрических, крыльчатых, температурных и т. д. Прибор позволяет с высокой точностью измерять скорость воздушного потока в диапазоне от 0 до 40 м/с, расход воздуха, температуру воздуха, температуры и поверхности сыпучих тел. Измеренные значения выводятся на большом жидкокристаллическом экране.

Портативные термоанемометры TESTO 415/425 (рисунок 51). Предназначены для измерений скорости потока воздуха и температуры в потоке. В модели 415 измерительный зонд присоединен к корпусу, а в модели 425 телескопический зонд соединен с корпусом с помощью удлинительного кабеля длиной 1 м. Одновременно на большом экране индицируются значения скорости и температуры потока. Приборы обладают функцией удержания текущих, максимальных и минимальных значений за время измерения, а также усреднения по времени и измерительным точкам.

Портативные термогигрометры серии ИВА-6 (рисунок 52). Предназначены для измерения влажности и температуры окружающей среды и технологических газов.

ИВА-6А – автономный переносной прибор с выносным датчиком, позволяющим измерять влажность и температуру в труднодоступных местах и замкнутых объемах.

ИВА-6НP –регистрирующий термогигрометр со встроенным зондом настенного исполнения (замена психрометров всех типов).

ИВА-6Б – программа обработки данных, сохраненных в модуле памяти.

ИВА-6БД – пересчет значений относительной влажности и температуры в абсолютную (г/м3) и температуру точки росы.

Портативные термогигрометры TESTO 615/625 (рисунок 53). Предназначены для измерений температуры и относительной влажности неагрессивных газовых сред. В модели 615 измерительный зонд присоединен к корпусу, а в модели 625 зонд соединен с помощью удлинительного кабеля длиной 1 м. Одновременно на большом экране индицируются значения температуры и влажности. Результаты выводятся в % относительной влажности и в °С. Приборы обладают функцией удержания текущих, максимальных и минимальных значений за время измерения.

Прибор ТКА-ПК (рисунок 54). Предназначен для измерения в помещениях параметров окружающей среды: освещенности в видимом диапазоне спектра, температуры воздуха, относительной влажности воздуха. Область применения прибора: промышленные предприятия и организации (службы охраны труда и техники безопасности, службы главного энергетика), учебные заведения, научные центры, музеи, библиотеки и архивы, предприятия транспорта и связи, центры метрологии и сертификации, медицинские учреждения, центры Госсанэпиднадзора, сельское хозяйство и многие другие. Широко применяется при аттестация рабочих мест.

Измеритель температуры и влажности TESTO 635 (рисунок 55). предназначен для измерений температуры и влажности воздуха, расчета точки росы, измерения температуры поверхности, сыпучих тел и жидкостей. К прибору могут подключаться несколько сменных зондов – комбинированный зонд температуры/влажности, погружной/проникающий и поверхностный температурный зонды. Если к прибору одновременно подключить зонд температуры и зонд влажности, то прибор может измерить разность точек росы между, например, стенкой и окружающим воздухом. Температура и влажность выводятся на экран одновременно. Измеренные данные можно тут же распечатать на портативном инфракрасном принтере.

Метеометры МЭС-2, МЭС-200. Цифровой комбинированный прибор контроля параметров воздушной среды. «Метеометр МЭС-2» (рисунок 56) предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности, температуры и скорости воздушных потоков в помещениях.

Новая модификация – «Метеометр МЭС-200» – предназначена также для проведения непрерывного мониторинга указанных выше параметров.

Приборы применяются в службах санэпиднадзора и охраны труда, для контроля параметров климата и аттестации рабочих мест, технологического контроля.

Универсальные измерители микроклимата TESTO-400/TESTO-445 (рисунок 57). Портативный измерительный прибор с большим выбором зондов. В максимальной комплектации позволяет измерить температуру, влажность, давление, скорость потока воздуха, концентрацию СО и СО₂, скорость вращения, напряжение и силу тока. Прибор автоматически идентифицирует тип подключенного зонда и настраивается на соответствующее измерение. Измеренные данные выводятся в цифровом виде на большом жидкокристаллическом дисплее. Прибор имеет встроенную память, выход на компьютер и принтер.

Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (рисунок 58) – один из наиболее часто используемых в гигиенической практике приборов, в связи с чем ниже дается подробная его характеристика и порядок работы.

Назначение изделия. Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (модификации ИВТМ-7 и ИВТМ КМ) далее «прибор» предназначен для измерения относительной влажности, температуры воздуха, а также других неагрессивных газовых сред и определения других температуровлажностных параметров воздуха (температура, влажность термометра, определение теплового потока).

Прибор поддерживает функцию автоматического отключения питания через заданное время после включения. Возможные значения выбираются из ряда: 5, 10, 15, 20, 25, 30 мин., «постоянно включено», «выключено».

В приборе предусмотрена функция фиксации некоторого измеренного значения. Зафиксированные значения температуры и относительной влажности сохраняются в памяти прибора и позже могут быть просмотрены в любое время.

Режимы работы прибора ИВТМ-7 даны в таблице 30.

Таблица 30

Физиологические основы нормирования микроклимата (тепловое состояние человека, классификация, критерии оценки). Система терморегуляции, наиболее поздно возникшая в эволюционном развитии человека, приобрела характер подсистемы, использовав для осуществления своей функции многочисленные компоненты других гомеостатических регулирующих систем. Система терморегуляции не может функционировать в организме изолированно от других гомеостатических систем. При действии высоких и низких температур имеет место интеграция системы терморегуляции с другими функциональными системами: сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, эндокринной и др. Степень участия последних, порядок их включения определяется величиной термической нагрузки на человека.

Функциональное состояние человека, обусловленное его теплообменом с окружающей средой, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких («ядро») и поверхностных («оболочка») тканях организма, а также степенью напряжения механизмов терморегуляции, принято обозначать как тепловое состояние.

На основе анализа результатов исследований отечественных и зарубежных авторов определены наиболее информативные и адекватные показатели теплового состояния, которыми являются: температура кожи (средневзвешенная и локальная (tK)), температура „ядра” тела (t_т), средняя температура тела ( ), изменение теплосодержания в организме (DQ_т.с.), величина влагопотерь (DР), изменение частоты сердечных сокращений (D ЧСС), теплоощущение (То).

В разработанных методических рекомендациях представлены классификация теплового состояния и метод его оценки в целях обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест, а также мерам профилактики охлаждения и перегревания работающих.

Тепловое состояние человека по степени напряжения реакций терморегуляции, влияния на показатели работоспособности и здоровья подразделяется на оптимальное, допустимое, предельно-допустимое, недопустимое.

Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым по показателям и критериям, представленным в таблицах 1, и является предпосылкой длительного сохранения высокой работоспособности.

Допустимое тепловое состояние человека характеризуется незначительными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранением термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном напряжении механизмов терморегуляции, оцениваемом но показателям и критериям, представленным в демонстрируемых ниже таблицах. При этом может быть временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности).

Предельно-допустимое тепловое состояние человека характеризуется выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым но показателям и критериям, представленным в таблицах настоящего раздела. Оно не гарантирует сохранение термического гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность.

Недопустимым является тепловое состояние, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции (граничные значения показателей которого выше или ниже указанных в таблицах раздела, приводящим к нарушению состояния здоровья.

В целях нормирования микроклимата в производственных помещениях применительно к 8-часовой рабочей смене используются показатели и критерии, приведенные в соответствующих таблицах раздела, то есть в этом случае микроклиматические условия должны обеспечивать тепловое состояние работающих па оптимальном или допустимом уровне. При разработке мероприятий по предупреждению перегревания и переохлаждения организма человека могут быть использованы показатели и критерии, приведенные в таблицах раздела, с условием, что регламентируется время непрерывного воздействия термической нагрузки, а средневзвешенные во времени величины показателей за рабочую смену не превысят верхнюю или нижнюю границу, указанные соответственно в таблицах раздела.

В таблицах раздела также приведены некоторые показатели терморегуляторных реакций, соответствующие субъективному отказу от пребывания в охлаждающей или нагревающей среде.

При нормировании параметров микроклимата нельзя не учитывать категории работ, характеристика которых представлена в таблице 32.

Таблица 32

Таблица 36

Критерии оптимального теплового состояния человека*

Показатель теплового состояния человека	Энерготраты, Вт/м2 (ккал/м2 × ч)
69 (60)	87 (75)	113 (97)	145 (125)	177 (153)
Температура тела, ректальная, tр, ос	37,1-37,2	37,2-37,3	37,3-37,5	37,4-37,6	37,5-37,7
Средневзвешенная температура кожи**, СВТК, оС	32,5-33,5	32,1-32,8	31,6-32,5	30,9-32,0	30,2-31,4
Средняя температура тела**, , оС	35,3-35,8	35,3-35,8	35,3-35,8	35,3-35,8	35,3-35,8
Изменение теплосодержания**, D Qтс, кДж/кг (ккал/кг)	±0,87 (±0,2)
Увеличение частоты сердечных сокращений**, D ЧСС, уд/мин	До 6	7-10	11-18	19-25	26-32
Влагопотери, D Р, г/ч	До 80	До 100	До 120	До 150	До 180
Тепловое самочувствие**, ТС, баллы	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
Разность между температурой кожи груди и стопы (tкг – tкс), оС	2-4	2-4	Не характерна

* По отношению к другим уровням энерготрат критерии теплового состояния могут быть определены интерполяцией.

** Наиболее значимые показатели.

Таблица 37

Критерии допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)*

Показатель теплового состояния человека	Энерготраты, Вт/м2 (ккал/м2 × ч)
69 (60)	87 (75)	113 (97)	145 (125)	177 (153)
Температура тела, ректальная, tр, ос	37,3	37,4	37,5	37,6	37,7
Средневзвешенная температура кожи**, СВТК, оС	33,8	33,6	33,4	33,2	33,0
Средняя температура тела**, , оС	36,3	36,3	36,3	36,3	36,3
Изменение теплосодержания**, D Qтс, кДж/кг (ккал/кг)	2,60 (0,62)	2,60 (0,62)	2,60 (0,62)	2,60 (0,62)	2,60 (0,62)
Увеличение частоты сердечных сокращений**, D ЧСС, уд/мин
Влагопотери, D Р, г/ч

Окончание таблицы 37

* Возможно снижение выносливости мышц кистей к статической нагрузке до 10%, удлинение латентного периода простой зрительно-моторной реакции до 7%.

** Наиболее значимые показатели.

Таблица 38

Критерии допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)*

Показатель теплового состояния человека	Энерготраты, Вт/м2 (ккал/м2 × ч)
69 (60)	87 (75)	113 (97)	145 (125)	177 (153)
Температура тела, ректальная, tр, ос	37,0	37,2	37,3	37,5	37,7
Средневзвешенная температура кожи**, СВТК, оС	32,0	31,5	31,1	30,0	29,0
Средняя температура тела**, , оС	34,9	34,9	34,9	34,9	34,9
Изменение теплосодержания**, D Qтс, кДж/кг (ккал/кг)	2,72 (0,65)	2,72 (0,65)	2,72 (0,65)	2,72 (0,65)	2,72 (0,65)
Увеличение частоты сердечных сокращений**, D ЧСС, уд/мин
Влагопотери, D Р, г/ч	Не характерны
Тепловое самочувствие**, ТС, баллы	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0
Разность между температурой кожи груди и стопы (tкг – tкс), оС	6,0	6,0	Не характерна
Температура тыла кисти**, tтк, ос	25,0	24,5	24,0	23,5	23,0
Температура тыла стопы**, tтс, ос	28,0	27,5	27,0	26,5	26,0

* Возможно снижение показателя координации движений до 10%.

** Наиболее значимые показатели.

Таблица 39

Показатель теплового состояния человека	Энерготраты, Вт/м2 (ккал/м2 × ч)
69 (60)	87 (75)	113 (97)	145 (125)	177 (153)
Температура тела, ректальная, tр, ос	37,5	37,6	37,7	37,8	37,9
Средневзвешенная температура кожи**, СВТК, оС	35,4	35,4	35,4	35,4	35,4
Средняя температура тела**, , оС	37,2	37,2	37,2	37,2	37,2
Изменение теплосодержания**, D Qтс, кДж/кг (ккал/кг)	4,70 (1,12)	4,70 (1,12)	4,70 (1,12)	4,70 (1,12)	4,70 (1,12)
Увеличение частоты сердечных сокращений**, D ЧСС, уд/мин
Влагопотери, D Р, г/ч
Тепловое самочувствие**, ТС, баллы	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0

* Возможно снижение выносливости мышц кистей к статической нагрузке до 30%, удлинение латентного периода простой зрительно-моторной реакции до 15%.

** Наиболее значимые показатели.

Таблица 41

Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)*

для продолжительности не более трех часов за рабочую смену

Показатель теплового состояния человека	Энерготраты, Вт/м2 (ккал/м2 × ч)
69 (60)	87 (75)	113 (97)	145 (125)	177 (153)
Температура тела, ректальная, tр, ос	36,9	37,1	37,2	37,5	37,7
Средневзвешенная температура кожи**, СВТК, оС	31,0	30,5	29,5	28,5	27,5
Средняя температура тела**, , оС	34,4	34,4	34,4	34,4	34,4
Изменение теплосодержания**, D Qтс, кДж/кг (ккал/кг)	4,82 (1,15)	4,82 (1,15)	4,82 (1,15)	4,82 (1,15)	4,82 (1,15)
Увеличение частоты сердечных сокращений**, D ЧСС, уд/мин
Влагопотери, D Р, г/ч	Не характерны
Тепловое самочувствие**, ТС, баллы	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Разность между температурой кожи груди и стопы (tкг – tкс), оС	Не характерна
Температура тыла кисти**, tтк, ос	24,0	23,5	23,0	22,5	22,0
Температура тыла стопы**, tтс, ос	27,0	26,5	26,0	25,5	25,0

* Возможно снижение показателя координации движений до 20%.

** Наиболее значимые показатели.

Таблица 42

пребывания в охлаждающей среде (в состоянии относительного физического покоя)

Окончание таблицы 42

Показатель	Плотность теплового потока с поверхности тела, Вт/м2
124±6,3	166±13,0	227±11,0
Коэффициент «смешивания» температуры «ядра» тела, Кт, оС	0,40±0,01	0,59±0,03	0,71±0,10
Средняя температура тела**, , оС	30,2	31,8	32,8
Теплопродукция, Qм, Вт/м2	99 (81-139)	110 (90-150)	122 (110-162)
Дефицит тепла в организме, D Qтс, Вт/м2
Теплоизоляция тканей в организме, кло	0,44	0,33	0,32

Таблица 43

Некоторые показатели теплового состояния лиц, соответствующие субъективному отказу от

Воздействия внешней термической нагрузки

(t_d = 49,5±0,4^оС; j = 17±2%; t_ш = 50±0,3^оС; V = 0,15 м/с; Q_м = 129 Вт/м²)

Таблица 44

Допустимая продолжительность пребывания работающих в охлаждающей среде

при теплоизоляции одежды 1 кло*

* При увеличении скорости движения воздуха на каждые о,1 м/с температура воздуха должна быть увеличена на 0,2^оС

Таблица 45

Гигиенические требования к теплозащитным показателям

Суммарное тепловое сопротивление) головных уборов, рукавиц и обуви

Применительно к метеорологическим условиям различных климатических регионов

(физическая работа категории IIа, время непрерывного пребывания на холоде – 2 часа)

* Длительность обогрева после 2-х часового пребывания на холоде – 15 минут.

** Длительность обогрева после 2-х часового пребывания на холоде – 15 минут.

*** Длительность периода непрерывного пребывания на открытой территории рекомендуется не более одного часа.

Таблица 46

Значения ТНС-индекса (оС), характеризующие микроклимат как допустимый в теплый

Период года при соответствующей регламентации продолжительности пребывания

на рабочем месте (верхняя граница)

Таблица 47

Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды

ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма

(Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.2.4.548-96)

Таблица 48

Класс условий труда по показателю ТНС-индекса (°С) для рабочих помещений с

(Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда: Р 2.2.2006—05)

Таблица 52

Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница), для

Открытых территорий в зимний период года применительно к категории работ IIа—IIб

(Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда: Р 2.2.2006—05)

Таблица 53

Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница)